Dissertations / Theses: 'Procédés de traitement physico-chimique'

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Loranger, Éric. "Traitement des eaux de procédés par des techniques de séparation physico-chimique." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2009. http://depot-e.uqtr.ca/1980/1/030120530.pdf.

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Charles, Jérémie. "Procédés physico-chimiques de décontamination et impact des rejets aqueux de la filière traitement de surface : approches chimique et écotoxicologique." Thesis, Besançon, 2012. http://www.theses.fr/2012BESA2040.

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Abstract:

Les traitements de surfaces (TS) utilisent d’importants volumes d’eau et de nombreux produits chimiques dans leurs procédés industriels. Le principal problème environnemental de la filière TS est celui de la forte charge polluante de leurs eaux usées. En effet, celles-ci sont complexes et difficiles à traiter. Ce travail de thèse a permis d’étudier plusieurs stations de décontamination de la filière TS avec comme principal objectif de démontrer l’intérêt, à la fois chimique et écotoxicologique, de leur optimisation. Pour atteindre notre objectif, les procédés de décontamination industriels ont été étudiés et optimisés. L’intérêt des traitements proposés en matière d’efficacité environnemental a également été évalué en mettant en œuvre des bio-essais basés sur l’utilisation de trois bio-indicateurs. Les résultats ont mis en évidence que les rejets du TS sont caractérisés par une polycontamination, organique et surtout métallique, fortement variable dans le temps. En outre, ces rejets ont une toxicité élevée envers les trois bio-indicateurs étudiés. Des bio-essais in vivo ont confirmé le rôle prépondérant des métaux dans la toxicité des rejets. L’optimisation des stations de décontamination a été réalisée en laboratoire, puis transposée et validée sur site industriel. Cette optimisation a permis d’améliorer significativement les abattements chimiques et il a également été démontré que l’utilisation de traitements de finition permet de tendre vers le rejet zéro. Après mise en œuvre des traitements, la toxicité des rejets a été considérablement réduite, démontrant ainsi l’existence d’une relation entre « efficacité chimique » et « réduction des impacts environnementaux »
The surface treatment (ST) industry is currently undergoing major upheavals, particularly concerning environmental aspects, due to increasingly stringent standards. ST uses large volumes of water and chemicals in its manufacturing processes and its wastewater is acknowledged as being among the most polluting. The main environmental problem facing ST plants is the high pollution load of the effluent they generate. In this thesis, we analyzed and optimized three physicochemical units for the treatment of ST industrial wastewaters. We present the abatements obtained in the levels of pollution after the various chemical optimizations validated in the laboratory and then transposed to the industrial site. To evaluate the utility of each optimization proposal, bioassays using three bioindicators (Daphnia magna, Gammarus pulex, Lactuca sativa) were also carried out on the effluents of the treatment plants. The results showed that discharge waters were characterized by a polycontamination, organic and metallic, highly variable in time. These effluents also presented a high toxicity towards the bioindicators studied. Bioassays confirmed the preponderant role of metal in the toxicity. The optimization of the station and chemical treatment proposed reduced the organic load and the concentrations of metals. Decreasing pollutant concentrations in the wastewaters led to a significant reduction of their toxicity on the three bioindicators. This demonstrates that there is a relationship between “chemical efficiency” and “reduction of environmental impact”

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Weiland, Jean-jacques. "Etude physico-chimique du traitement thermique du bois : Optimisation de paramètres du procédé de rétification." Grenoble INPG, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820822.

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Abstract:

Le bois est un bio polymère qui se distingue des autres matériaux industriels (polymères, métaux) par son origine végétale. Dérive d'un tissu cellulaire, il est hygroscopique, anisotrope, instable dimensionnellement et vulnérable aux attaques biologiques (insectes et champignons). Le procédé de rétification du bois consiste en une pyrolyse ménagée (entre 180 et 250°C) sous atmosphère contrôlée et réduit de façon notable l'hygroscopie, l'instabilité dimensionnelle et la biodégradabilité du matériau traité. Cette étude a mis en évidence des différences de sensibilité thermique entre les feuillus et les résineux. Ces derniers peuvent présenter des taux de résines plus ou moins importants qui influent sur le comportement du matériau au cours de la rétification. Les départs gazeux observes sont attribués à une destruction importante des hemicelluloses et une modification de la lignine. Le bois traité thermiquement est plus hydrophobe que le matériau de départ en raison d'une destruction de groupes hydroxyles des hemicelluloses. La présence d'acide acétique, issu de la dégradation des hemicelluloses à haute température, permet de catalyser les réactions de condensation de la lignine, mais pourrait également contribuer à la dégradation mécanique du matériau. Une étude menée sur le matériau massif a démontré que la structure cristalline de la cellulose n'est pratiquement pas affectée par le traitement thermique. L'augmentation de la résistance aux attaques fongiques semble être due à des réactions de condensation de la lignine. La quantité de composés extractibles (essentiellement des phénols) augmente suite au traitement thermique. Le paramètre fondamental du procédé de rétification est la température de traitement du matériau. Les analyses de la structure chimique du bois, avant et après traitement par spectrométrie drift, mettent en évidence un seuil pour une température de rétification de 240°C.

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Weiland, Jean-Jacques. "Etude physico-chimique du traitement thermique du bois. Optimisation de paramètres du procédé de rétification." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00820822.

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Abstract:

Le bois est un bio polymère qui se distingue des autres matériaux industriels (polymères, métaux) par son origine végétale. Dérive d'un tissu cellulaire, il est hygroscopique, anisotrope, instable dimensionnellement et vulnérable aux attaques biologiques (insectes et champignons). Le procédé de rétification du bois consiste en une pyrolyse ménagée (entre 180 et 250°C) sous atmosphère contrôlée et réduit de façon notable l'hygroscopie, l'instabilité dimensionnelle et la biodégradabilité du matériau traité. Cette étude a mis en évidence des différences de sensibilité thermique entre les feuillus et les résineux. Ces derniers peuvent présenter des taux de résines plus ou moins importants qui influent sur le comportement du matériau au cours de la rétification. Les départs gazeux observes sont attribués à une destruction importante des hemicelluloses et une modification de la lignine. Le bois traité thermiquement est plus hydrophobe que le matériau de départ en raison d'une destruction de groupes hydroxyles des hemicelluloses. La présence d'acide acétique, issu de la dégradation des hemicelluloses à haute température, permet de catalyser les réactions de condensation de la lignine, mais pourrait également contribuer à la dégradation mécanique du matériau. Une étude menée sur le matériau massif a démontré que la structure cristalline de la cellulose n'est pratiquement pas affectée par le traitement thermique. L'augmentation de la résistance aux attaques fongiques semble être due à des réactions de condensation de la lignine. La quantité de composés extractibles (essentiellement des phénols) augmente suite au traitement thermique. Le paramètre fondamental du procédé de rétification est la température de traitement du matériau. Les analyses de la structure chimique du bois, avant et après traitement par spectrométrie drift, mettent en évidence un seuil pour une température de rétification de 240°C.

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Aymé, Jean-Claude, and Jacques Emery. "L'adhésion, élément de bio-intégration des prothèses totales : essais de modifications expérimentales de l'énergie de surface des bases prothétiques par des procédés de métallisation et des traitements physico-chimiques." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN13401.

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Bibes, Guillaume. "Modélisation de procédés de traitement des eaux et reconstruction de grandeurs physico-chimiques." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2272.

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Abstract:

Ce mémoire de thèse est consacré à la modélisation de systèmes non linéaires par les séries de Volterra et à la reconstruction de grandeurs non directement mesurables par inversion du modèle de Volterra. Le premier chapitre aborde la modélisation parcimonieuse de systèmes non linéaires. Le nombre total de paramètres est diminué en développant les noyaux de Volterra sur des fonctions de transfert au lieu de bases de fonctions généralisées, et en séparant les parties statiques et dynamiques du modèle. Le deuxième chapitre traite de l'inversion du modèle de Volterra. On utilise la méthode de régularisation de Tikhonov, puis deux méthodes d'inversion par retour d'entrée reconstruite. On améliore la régularisation de Tikhonov en discrétisant le modèle de Volterra et en effectuant les procédures d'optimisation et de simulation sur un horizon fuyant. Dans le troisième chapitre, les méthodes de modélisation et d'inversion sont appliquées à un procédé chimique et à un procédé biologique
This PhD thesis is dedicated to nonlinear system modelling using Volterra series and to Volterra model inversion in order to restore quantities which are not directly measurable. First chapter is about parsimonious modelling for nonlinear systems. In order to limit the global number of parameters Volterra kernels are expanded on transfer functions instead of generalized function bases, and Volterra model static part is separated from its dynamic part. Second chapter deals with Volterra model inversion. First, we use Tikhonov's regularization method, then we propose two inversion methods using restored input feedback. In order to reduce the necessary computational burden for Tikhonov regularization, we suggest a Volterra model discretization combined with optimization and simulation procedures performed on a sliding window. In third chapter, modelling and inversion methods are put into practice with a chemical process, and a biological process

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De, Souza e. Silva Paula Tereza. "Étude des procédés d'oxydation avancés pour le traitement de sols pollués par des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL014N/document.

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Abstract:

La remédiation des sols contaminés par les polluants organiques persistants comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) s’est largement développée après la découverte de milliers de sites pollués partout dans le monde. Parmi les polluants organiques, les HAP méritent l'attention, car ils sont, pour la plupart, considérés comme persistants, « bioréfractaires », relativement immobiles dans les sols, toxiques, carcinogènes et mutagènes. Plusieurs techniques ont été étudiées pour éliminer ces polluants des sols, et, parmi elles, les Procédés d’Oxydation Avancés (POA) ont été proposés récemment. Les POAs sont considérés comme une méthode alternative pour traiter les matrices contaminées par des substances bioréfractaires. Dans ce travail, les POA ont été étudiés pour évaluer leur efficacité pour l'oxydation de HAP contenus dans quatre types d’échantillons de sol d’origines brésilienne et française, portant des contaminations récentes ou anciennes. Ces POA étaient : (i) le traitement par réactif de Fenton (H2O2 en présence de Fe(II)), (ii) le réactif de Fenton sans ajout de Fe(II), considérant que les minéraux présents constituent une source suffisante, c’est le traitement dit «Fenton-like», (iii) et (iv) les deux traitements précédents avec exposition au rayonnement UV, dits « photo-Fenton » et « photo-Fenton like », et enfin (v) le permanganate de potassium. Dans chaque cas conditions optimales de traitement ont été déterminées par la méthode des plans d’expériences. De plus, on a étudié la sélectivité du traitement en comparant la dégradation de HAP de différents poids moléculaire inférieur et on a cherché à mettre en évidence la formation ou non de sous-produits d’oxydation. Enfin, la qualité des sols après traitement a été évaluée, par mesure des propriétés physico-chimiques des sols, et surtout par des expériences de germination et croissance d’une plante modèle, le ray grass, en vue de savoir si le traitement par POA permet une revégétalisation ultérieure des terrains traités. D'une manière générale, des résultats satisfaisants ont été atteints dans tous les cas pour l'oxydation du HAPs par POAs. Quant à la qualité des sols après traitement ;, on a montré que le traitement par KMnO4 n'était pas compatible avec la revégétalisation. Par contre le traitement par le réactif de Fenton favorise la revégétalisation des sols traités
Remediation of soils contaminated by persistent organic pollutants like Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) have been widely developed after the discovery of thousands of contaminated sites all over the world. Among the organic pollutants, PAHs are considered as biorefractory compounds, relatively immobile in soils, toxic, carcinogenic and mutagenic. Several techniques have been studied to remove these pollutants from soils, as the Advanced Oxidation Processes (AOPs) that have been proposed in recent years. AOPs are considered as an attractive alternative able to clean up matrices contaminated by refractory substances. In this work, AOPs have been studied to assess their efficacy in the oxidation of PAHs contained in four soil samples from Brazil and France. These AOPs were: (i) treatment by Fenton reactant (H2O2 and Fe(II), (ii) Fenton-like reactant, i.e. Fenton reactant without Fe(II) addition, considering that naturally occurring minerals provided Fe(II), (iii) and (iv) the same treatment with UV radiation, so-called photo-Fenton and photo-Fenton like reactions, and eventually (v) potassium permanganate. In each case, the optimal conditions were determined following factorial designs. Moreover, treatment selectivity was investigated, comparing the oxidation of lower and higher molecular weight PAHs. The formation of oxidation by-procducts was also assessed. To finish, the quality of treated soils was evaluated, by measuring the physico-chemical properties and above all by germination and growth experiments with ray grass chosen as a model plant. The objective was to assess if the treatments allowed further revegetation. In all cases, good oxidation results were reached. Concerning the evaluation of soil quality, it was shown that the treatment by KMnO4, was not compatible with further revegetation. Fenton’s reactant had a good effect on soil quality for further revegetation
Remediação de solos contaminados por poluentes orgânicos persistentes tem merecido destaque devido a descoberta de milhares de áreas contaminadas em todo mundo. Dentre os poluentes orgânicos, que merecem atenção encontram-se os hidrocarbonetos políciclicos aromáticos (HPAs) pois são compostos recalcitrantes, relativamente imóvel no solo, tóxicos, carcinogênicos e mutagênicos. Várias técnicas vêm sendo estudada a fim de remover estes poluentes dos solos podendo citar atualmente os Processos Oxidativos Avançados (POAs). Os POAs trata-se de um tratamento alternativo capaz de degradar das matrizes contaminadas por substâncias refratárias. Neste trabalho, os POAs têm sido estudado para avaliar seu comportamento na oxidação dos HPAs em quatro diferentes tipos de solo, originados do Brasil e da França. Avaliou-se como esses processos se comportam em relação a uma antiga e recente contaminação, bem como avaliar a existência da seletividade em relação aos HPAs de baixo e alto peso molecular e identificar a possibilidade de formação de intermediários de oxidação. Também pretende-se analisar a qualidade do solo após o tratamento visando avaliar se este solo pode ser revegetalizado ou torna-se inerte. Os POAs que aplicados nestes solos foram: Reagente de Fenton, Reagente Fenton-like, Reagente Foto-Fenton empregando-se a radiação natural e artificial, Reagente Foto-Fenton like e Permanganato de Potássio. De uma maneira geral, resultados satisfatórios foram alcançados em todos os solos estudados para a oxidação dos HPAs pelos POAs. Em relação a avaliação da qualidade dos solos da França após aplicar os POAs , o tratamento por Permanganato de Potássio não foi compatível com o processo de revegetalização. Já o tratamento por reagente de Fenton foi compatível ao processo e ainda observou uma melhora no crescimento das plantas quando comparado ao solo contaminado

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Singlande, Elodie. "Procédés intégrés couplant l’électrodialyse et le traitement biologique : influence de la composition ionique et application au traitement des effluents salins." Toulouse 3, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00460904.

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Abstract:

L’objectif de cette étude est d’évaluer dans quelle mesure l’intégration de l’électrodialyse en amont du traitement biologique peut améliorer la gestion des effluents salins. En s’appuyant sur une analyse des phénomènes mis en jeu en électrodialyse, nous avons dans un premier temps, proposé des relations entre des grandeurs caractéristiques du transfert, les conditions opératoires et la composition de l’effluent à traiter. Par ailleurs, nous avons mis en évidence l’influence de l’hydratation des espèces minérales sur le coefficient de transfert de la matière organique. On démontre ainsi le caractère générique de ces effets de solvatation, qui semblent communs à des systèmes mettant en œuvre des espèces, des membranes et des forces agissantes de nature différente. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’influence de la composition ionique sur l’activité biologique, caractérisée par le taux de croissance des micro-organismes. Les résultats ont montré l’existence d’une concentration limite au delà de laquelle le taux de croissance diminue. Cette concentration, dont la valeur dépend de la nature des sels, correspond dans tous les cas considérés à une unique valeur en terme de pression osmotique. Il s’agit donc pour l’électrodialyse d’atteindre un taux de déminéralisation correspondant à cette valeur, afin de garantir une dégradation biologique optimale. Dans une dernière partie, la méthodologie ainsi proposée à partir d’effluents synthétiques, a été validée avec un effluent industriel
The aim of the study is to evaluate to what extend the treatment of salted liquid waste can be improved by the integration of electrodialysis upstream the biological step. Firstly, a theoretical approach of the different phenomena involved in electrodialysis was used to provide relationships between the characterise parameters of the mass transfer, the operating parameters and the composition of the fluid to be treated. More over, the influence of the mineral ions hydration on the transfer coefficient of the organic matter was emphasized. In this manner, the general character of the solvatation effect, observed with different species, membranes and driving force, was demonstrated. Secondly, we have studied the influence of the ionic composition on the biological activity, characterized by the micro-organisms growth rate. Results have showed the existence of a limit concentration value, above which the specific growth rate decreased. This concentration, which depends on the salt nature, corresponds to an osmotic pressure only value. The demineralisation factor to be reach by the electrodialysis step corresponds to this osmotic value in order to have an optimum biodegradation. Finally, the methodology pointed out with synthetic model waste was validated with an industrial waste

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Mielcarek, Didier. "Étude et développement de méthodes d'identification multi-variables : application à un procédé chimique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1990_MIELCAREK_D.pdf.

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Abstract:

Ce travail est divisé en deux parties. D'abord, nous nous sommes intéressés aux méthodes d'identification qui résolvent les problèmes soulevés lors d'études à caractère industriel: identification de systèmes multi-variable, interconnectés, non-linéarités, traitement des signaux comportant des valeurs manquantes, systèmes évolutifs, etc. Nous proposons deux nouvelles méthodes d'identification pour résoudre ces problèmes. La première est un algorithme itératif à plusieurs étages. La deuxième est plus générale, c'est une méthode récurrente qui identifie les systèmes multi-variable, interconnectés, et le bruit associé aux sorties. Elle comporte certains avantages qui sont discutés lors d'une étude comparative avec quelques méthodes existantes. La partie appliquée de ce travail porte sur l'automatisation d'un atelier de distillation extractive. Les méthodes d'identification proposées sont utilisées avec succès dans le cadre de cette application. Le modèle obtenu nous permet de définir la stratégie de commande de l'atelier

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Ohanessian, Kelly. "Optimisation de filières de traitement des eaux résiduaires industrielles par couplage de procédés physico-chimiques, thermiques et biologiques." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0368.

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Abstract:

La modélisation, la simulation et l’optimisation de différentes filières de traitement des eaux usées industrielles par la méthode du couplage de procédés ont été étudiées afin de comparer leurs performances épuratoires, d’une part, et d’évaluer les dépenses énergétiques et économiques associées d’autre part. Pour cela, trois effluents caractéristiques de l’industrie microélectronique ont été sélectionnés. Dans un premier temps, une étude bibliographique a permis de déterminer les données d’entrées de chacune des filières étudiées (débits, composition) ainsi que les procédés de traitement conventionnels employés. Les filières de traitement classiques des trois effluents ont ensuite été simulées sur ProSimPlus®. En fonction des fonctionnalités disponibles du logiciel (modules, constituants, modèle thermodynamique), certains procédés ont été modélisés et/ou développés à partir de données physiques, chimiques et cinétiques issues de la littérature. Dans un second temps, de nouvelles filières de traitement ont été proposées pour chacun des effluents considérés. Pour ces nouvelles filières, de nouveaux procédés ont été modélisés puis simulés sur ProSimPlus®. Les différentes couplages mis en œuvre ont permis selon l’effluent considéré, d’affiner le traitement permettant ainsi d’atteindre les limites de rejets fixées en milieu naturel ou en zone sensible à l’eutrophisation, mais également de réduire les consommations en réactifs et énergétiques, validant ainsi l’intérêt des couplages. Aussi, la valorisation de certains sous-produits de traitement a permis une économie significative sur les coûts d’investissement
The modeling, simulation and optimization of different industrial wastewater treatment processes using the process coupling method were studied in order to compare their purification performances and to evaluate the associated energy and economic expenses. Three effluents characteristic of the microelectronic industry have been selected as example. As a first step, a bibliographic study allowed to determine the input data for each of the streams studied (flow rates, composition) as well as the conventional treatment methods used. The conventional treatment processes for the three effluents were then simulated on ProSimPlus®. Depending on the available functionalities of the software (modules, components, thermodynamic model), some processes have been modeled and/or developed on physical, chemical and kinetic data from the literature. In a second step, new treatment streams were proposed for each of the effluents considered. New processes were modeled and then simulated on ProSimPlus®. Depending on the effluent considered, the different couplings refined the treatment thus allowing to reach the discharge limits set in a natural environment or in a sensitive zone to eutrophication, but also to reduce reagents and energy consumption, validating the interest of the couplings. Also, the valorization of by-products has resulted in a significant saving on investment costs

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Bougrier, Claire. "Optimisation du procédé de méthanisation par mise en place d'un co-traitement physico-chimique : application au gisement de biogaz représenté par les boues d'épuration des eaux usées." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20089.

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Harrlekas, Farida. "Couplage des procédés membranaires aux techniques physico-chimiques ou biologiques pour le traitement des rejets liquides de l'industrie de textile." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL008N/document.

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Abstract:

Le traitement des rejets textiles se fait habituellement via une filière physico-chimique couplée à un traitement biologique. La qualité de l’effluent obtenu obéit difficilement aux normes de recyclage ou de rejet dans le milieu naturel. Dans cet objectif, différentes combinaisons sont proposées: la coagulation floculation (CF) et/ou l’adsorption sur charbon actif (CAP) en poudre couplée aux techniques membranaires (microfiltration (MF) ou ultrafiltration (UF)), la photocatalyse couplée à un traitement aérobie biologique (système membranaire (BRM) ou réacteur discontinu séquentiel (RDS)) ou au traitement anaérobie par voie biologique ou chimique. Une comparaison générale a été réalisée pour optimiser le traitement adéquat. La combinaison CF-CAP-UF est un traitement efficace pour la réduction de la DCO, de la couleur et de la turbidité. La dégradation de deux colorants textiles (azoïque et phthalocyanine) a été étudiée par photocatalyse simple ou combinée à un BRM. Le traitement photocatalytique a été réalisé en présence de dioxyde de titane fixé sur un support en fibres de cellulose dans un réacteur à film tombant en présence d’irradiation UV. Pour les deux types de réacteurs biologiques, bien que la biomasse ait été influencée par la variation de la concentration en colorant et par le mode de fonctionnement continu pour le BRM, elle a pu résister. Après le pré-traitement nous avons obtenu une complète décoloration mais les sous produits photocatalytiques demeurent toxiques et peuvent empêcher l’abattement de la DCO. Dans une dernière partie, nous avons testé le couplage de la photocatalyse à un traitement chimique par hydrogénation catalytique ou biologique par boues granulaires. Cette dernière possibilité s’avère être efficace puisque des taux de décoloration supérieurs à 90% ont été atteints pour différents types de colorants et qu’aucune toxicité des produits obtenus lors du pré-traitement photocatalytique n’a été détectée
The treatment of textile wastewater is usually done by a set of physicochemical processes coupled with a biological treatment. The effluent quality abides with difficulty the norms for reuse or discharge in environment. Various treatment combinations have been tested such as coagulation-flocculation (CF) and adsorption on activated carbon (PAC) coupled with membrane technologies (microfiltration (MF) or ultrafiltration (UF)), photocatalysis coupled with a biological treatment (membrane bioreactor (MBR) or a sequential batch reactor (SBR) or a biological and chemical anaerobic treatment. A general comparison was made to optimise the appropriate treatment. The combination CF-PAC-UF is the most effective of non-biological systems in terms of COD, absorbance and turbidity removal. The degradation of an azoïc and a phthalocyanine textile dyes by simple photocatalysis or combined to a membrane bioreactor has been investigated. Photocatalysis was achieved in a falling film reactor containing titanium dioxide fixed on cellulose fibres under UV irradiation. For both biological systems, although biomass was influenced by the variation of dyes concentration and the continuous operating mode for the MBR, it could resist to the applied conditions. However, even after pre-treatment where full decolouration was achieved, photocatalytic by-products were toxic and could inhibit COD removal. Chemical and biological anaerobic treatment have been applied to textile dyes and combined with a photocatalytic process. Photocatalysis was able to remove more than 90% color from crude as well as autoxidized reduced dye solutions. The photocatalytic end-products were not toxic toward methanogenic bacteria

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Rybnikova, Victoria. "Couplage des processus de transformation réductive et d’oxydation chimique : une nouvelle approche pour le traitement des composés polyhalogénés récalcitrants." Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie, 2016. http://www.theses.fr/2016ENCR0037.

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Abstract:

Les composés polyhalogénés font partie des 10 polluants les plus courants des sols. Parmi eux, les polychlorobiphényles (PCB) et le pentachlorophénol (PCP) sont considérés comme des polluants prioritaires par l'agence de protection de l'environnement des États-Unis (USEPA) et de l'Union Européenne (AEE). Aujourd’hui, il existe très peu de solutions viables pour une dégradation efficace des PCB dans les sols. L’objectif de ce projet de thèse était d’évaluer, d’une part le procédé combiné réduction-oxydation pour la dégradation des composés polychlorés sous différentes conditions physico-chimiques, et d’autre part, d’étudier le couplage transport/réaction chimique en conditions hydrodynamiques contrôlées et favorables au traitement (réactions en colonne). Quatre types de nanoparticules, fer zéro-valent (Fe0), particules bimétalliques (Fe/Ni), magnétite (Fe3O4) et magnétite substituée au Ni (Fe3-xNixO4) ont été synthétisées et caractérisées. Ces nanoparticules ont été utilisées pour la dégradation des PCB et du PCP. Trois types de réactions ont été évalués : (i) déchloration réductive, (ii) oxydation chimique et (iii) déchloration réductive, suivie de l’ajout d’un oxydant (i. E. Approche combinée). La transformation réductive et/ou l’oxydation chimique des PCB et du PCP dans des sols historiquement contaminés ont été d’abord étudiées en conditions batch. Ensuite, des expériences en colonne ont été effectuées afin d’évaluer la dégradation en conditions hydrodynamiques saturées et insaturées
Polyhalogenated compounds are ones of the 10 most common soil pollutants. Some of them, such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and pentachlorophenol (PCP) are considered as priority pollutants by the Environmental Protection Agency of United States (USEPA) and Europe (EEA). Today there are few viable solutions for efficient degradation of PCBs in soils. The objective of this study was to assess, firstly, the combined oxidation-reduction process for degradation of polychlorinated compounds under different physico-chemical conditions, and, secondly, to study their dégradation under controlled hydrodynamic conditions favorable for treatment (column reactions). Four types of nanoparticles, including the zero-valent iron (Fe0), bimetallic nanoparticles (Fe/Ni), magnetite (Fe3O4) and Ni-substituted magnetite (Fe3-xNixO4) were synthesized and characterized. These nanoparticles were used for the degradation of PCBs and PCP. Three types of reactions were evaluated: (i) reductive dechlorination, (ii) chemical oxidation, and (iii) reductive dechlorination, followed by the addition of an oxidant (i. E. Combined approach). Reductive transformation and/or chemical oxidation of PCBs and PCP in historically contaminated soils were firstly studied in batch conditions. Then, column experiments were carried out to evaluate the degradation in saturated and unsaturated hydrodynamic conditions

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Hallack, Ferreira Mônica. "Croissance et inactivations thermique et photochimique de Legionella pneumophila : détermination de constantes cinétiques et procédés de traitement." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1697.

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Abstract:

Les épidémies dues à Legionella pneumophila (Lp) sont en constante évolution. L'écologie de Lp est complexe : elle implique souvent l'intervention de protozoaires et de biofilms. Les objectifs de ce travail étaient 1) d'obtenir les données cinétiques de Lp sérogroupe 1 entre 37°C et 60°C en culture pure ; 2) d'évaluer un nouveau procédé d'élimination de Lp par rayonnements UV. Nous avons mesuré un taux de croissance μmax de 1,1 h-l à 37°C et les constantes de décès. La croissance de Lp était optimale entre 37 et 45°C. La mortalité cellulaire surpassait la croissance dès 50°C. L'inactivation thermique était ~9 fois plus importante à 60°C qu'à 55°C. L'inactivation UV a divisé par 10 la concentration en légionelles cultivables sur boîte pour ~ 1 seconde d'irradiation, en flux continu. Ces résultats illustrent le besoin d'un contrôle rigoureux de la température ainsi que la combinaison de différents traitements pour assurer la désinfection des systèmes d’eau
The epidemics of pneumopathies due to Legionella pneumophila (Lp) are in constant evolution. The ecology of Lp is complex since protozoa and biofilms are usually involved. The aims of this work were to obtain kinetic data of Lp serogroup 1 between 37°C and 60°C in pure culture and to evaluate a new process of Lp elimination by UV radiations. We measured a growth rate μmax of 1. 1 h-l at 37°C as well as the decay constants. Lp growth was optimal between 37°C and 45°C. Cellular mortality exceeded growth at 50°C and increased with temperature. Thermal inactivation was about 9 times greater at 60°C than that at 55°C. UV inactivation decreased by 10 the concentration of cultivable Legionella on Petri dishes dishes after ~ 1 second of irradiation in continuous flow. These results illustrate the need of a rigorous control of temperature as well as the importance of combining different treatments to ensure the disinfection of water systems

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Henda, Redhouane. "Dépôts de nitrure de silicium par procédés chimiques en phase vapeur à basse pression et à faible bilan thermique." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT035G.

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Abstract:

L'etude concerne les procedes lpcvd a basse temperature et/ou faible bilan thermique utilisant les melanges gazeux disilane-ammoniac ou silane/ammoniac. Le procede basse temperature a ete analyse dans le domaine de temperature 555-645c, en utilisant le melange disilane-ammoniac. L'etude experimentale et theorique de la cinetique de depot a permis d'expliquer les resultats obtenus selon un mecanisme reactionnel du langmuir-hinshelwood. Les resultats obtenus mettent egalement en evidence une correlation entre conditions de depot et caracteristiques physico-chimiques des films deposes: indice de refraction, rapport atomique si/n, masse volumique. Le procede de depot par traitement thermique rapide (rtcvd) a ete etudie pour le melange silane-ammoniac. Une etude prealable du comportement thermique du reacteur rtp jetlight 200 a ete menee. Elle a d'abord permis de determiner le profil de temperature d'une plaquette de silicium, qui se compare favorablement a celui mesure experimentalement, et d'analyser les possibilites de reduction du gradient thermique present sur sa surface. Les vitesses de depot, entre 750 et 850c, des films de nitrure de silicium ainsi que leurs indices de refraction ont ete evalues. L'analyse de ces resultats indique une faible decomposition des reactifs en phase homogene, ce qui signifie que des films uniformes peuvent etre obtenus en operant en regime de reaction de surface et en diminuant les gradients thermiques presents dans le substrat

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Dal'Maz, Silva Walter. "Mise au point de la carbonitruration gazeuse des alliages 16NiCrMo13 et 23MnCrMo5 : modélisation et procédés." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0158/document.

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Abstract:

Le développement de matériaux d'ingénierie combinant ténacité et résistance à l'usure reste encore un défi. Dans le but de contribuer à ce domaine, cette thèse présente une étude de la carbonitruration des aciers 16NiCrMo13 et 23MnCrMo5. L'évolution cinétique des atmosphères à base d'hydrocarbures et d'ammoniac est étudiée numériquement, ainsi que le comportement local à l'équilibre et la cinétique de diffusion pour l'obtention de profils d'enrichissement des alliages traités. Les simulations sont confrontées à des mesures par chromatographie en phase gazeuse des produits de pyrolyse de l'acétylène et de décomposition de l'ammoniac, et aux réponses métallurgiques, par l'évaluation des profils de diffusion, des filiations de dureté et par l'identification des précipités formés par microscopie électronique en transmission. La dureté obtenue après trempe et traitement cryogénique évolue selon la racine carrée de la teneur en interstitiels en solution solide simulée à partir de la composition locale en utilisant des mesures des profils chimiques en carbone et en azote. Après revenu, les zones enrichies en azote montrent une tenue en dureté supérieure à celles obtenues avec la même teneur totale en carbone en solution, ce qui a été attribué après observation par microscopie électronique en transmission à une fine précipitation de nitrures de fer lors de cette dernière étape de traitement. Le bilan de matière des produits de pyrolyse montre que les principales espèces non détectées sont des radicaux fortement carbonés qui peuvent aussi donner lieu à la formation d'hydrocarbures polycycliques de haut poids moléculaire dans les zones froides du réacteur. À la pression atmosphérique et à basse pression l'établissement de conditions d'enrichissement en carbone à concentration constante est possible en utilisant de faibles pressions partielles d'acétylène dilué dans l'azote. La conversion atteinte par la pyrolyse de ce précurseur est pourtant importante à la température de traitement compte tenu du temps de séjour caractéristique du réacteur employé à la pression atmosphérique. La cinétique de décomposition de l'ammoniac étant beaucoup plus lente que celle des hydrocarbures légers, il a été possible de quantifier la vitesse de décomposition de cette espèce par unité de surface métallique exposée pendant la durée d'un traitement
The development of engineering materials combining both toughness and wear resistance is still a challenge. Aiming to contribute to this field of study, this thesis presents a study of the carbonitriding process of alloys 16NiCrMo13 and 23MnCrMo5. Kinetics of hydrocarbon- and ammonia-based atmospheres, as well as local equilibrium and diffusion kinetics for achieving the enrichment profiles, are studied by numerical simulation. These simulations are compared to chromatography measurements of gas phase pyrolysis products of acetylene and ammonia decomposition, and with metallurgical responses, where the comparison is made with evaluated diffusion profiles, hardness measurements and the identification of precipitates by transmission electron microscopy. Hardness after quench and cryogenic treatment depends on the square root of total solid solution interstitial content simulated by using local carbon and nitrogen compositions obtained experimentally. After tempering, the regions enriched in nitrogen show better hardness stability than those with same total carbon interstitial content, what was linked to a fine precipitation of iron nitrides observed by transmission electron microscopy. Mole balance of pyrolysis products show that the main non-detected species are high-carbon radicals, which may also lead to the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons of high molecular weight at the reactor outlet. At both atmospheric and reduced pressures, constant concentration enrichment boundary conditions were established by using low partial pressures of acetylene diluted in nitrogen. Pyrolysis of this precursor attains high conversion rates at treatment conditions given the important residence time of the atmospheric pressure reactor. Ammonia decomposition kinetics being much slower than that of low molecular weight hydrocarbons, it was possible to identify the decomposition rate of this species over a metallic sample during a treatment

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Laurent, Julien. "Modifications de la répartition d'espèces métalliques (Cd, Cu) induites par des prétraitements physique (ultrasons), chimique (ozone) et thermique au sein des procédés à boues activées." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f5f1c93e-c116-48a4-8c5d-68f8080db2de/blobholder:0/2009LIMO4022.pdf.

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Abstract:

La rétention du cadmium et du cuivre par les boues activées a été étudiée suite aux effets respectifs de trois traitements de désintégration (ultrasons, thermique, ozone), utilisés pour réduire la production de boues dans les stations d'épuration. Des études pilotes ont montré que la sonication et le traitement thermique provoquent une suraccumulation de cadmium dans les boues et une fuite de cuivre via l'eau de sortie. Durant la sonication. L'augmentation de surface spécifique des particules et la disponibilité accrue de sites négativement chargés accroissent la sorption du cadmium à la surface des flocs. La précipitation est également favorisée suite à l'augmentation de la concentration en phosphates solubles. Ces phénomènes sont également observés suite au traitement thermique et à l'ozonation mais sont contrebalancés par une diminution de la quantités de sites de fixation. Suite aux trois traitements, la rétention du cuivre par les boues est limitée suite à la complexation de ce dernier en solution avec la matière solubilisée lors des traitements. Le développement d'un modèle de sorption a permis de décrire l'affinité entre ces composés et le cuivre
The effect of three disintegration treatments (ultrasound, heat, ozone) used to reduce sludge production in sewage treatment plants on the uptake of cadmium and copper by activated sludge was studied. Pilot studies showed that sonication and heat treatment caused over-accumulation of cadmium in excess sludge and copper leaking through treated effluent. During sonication, the increase of particles specific surface area and the increased availability of negatively charged sites induced an increase of cadmium sorption at floc surface. Precipitation was also favored due to the increased concentration of soluble phosphates. These phenomena were also observed after heat treatment and ozonation but were offset by a decrease of the amount of binding sites. Following the three treatments, copper uptake by sludge was limited due to complexation with the organic matter solubilized during treatment. The development of a sorption model successfully described the affinity between these compounds and copper

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Rendek, Eva. "Influence des procédés de la filière traitement thermique sur les caractéristiques et les évolutions bio-physico-chimiques des Mâchefers d'Incinération d'Ordures Ménagères (MIOM)." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0041/these.pdf.

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Abstract:

L'évolution réglementaire en matière de gestion des déchets incite à la valorisation des Mâchefers d'Incinérations d'Ordures Ménagères (MIOM), notamment à leur réutilisation en matière routière. Or les caractéristiques physiques et techniques de ces sous produits sont en pleine évolution. Ces modifications constitutives résultent de l'évolution de plusieurs facteurs techniques et socio-économiques de la filière (nature des déchets incinérés, conditions d'incinération, conditions de stockage, prétraitement,. . . ). Afin de comprendr les paramètres influant sur la composition et le comportement à long terme des mâchefers, 6 lots de MIOM ont été sélectionnés avec notre partenaire industriel NOVERGIE SUEZ et comparés. La synthèse de ce travail consiste en la corrélation des résultats de la phase expérimentale et des données relatives aux caractéristiques des filières. Un lien a été clairement établi entre la nature des déchets incinérés et la composition des mâchefers. La fraction massique de verre prélevée par une collecte sélective efficace a un impact direct sur les teneurs relatives en calcium et silicium dans les MIOM et sur la conduite des fours (modification du PCI). Le rapport Ca/Si a des conséquences sur le potentiel de carbonatation des MIOM et, de ce fait, sur leur stabilisation vis à vis du relargage de certains métaux lourds qui conditionne leur valorisation. En dehors de la lixiviation des métaux lourds, le second paramètre qui peut limiter la valorisation des MIOM est le taux de matière organique résiduelle lixiviable. Sur ce point, des corrélations (à l'échelle du laboratoire) entre matière organique biodégradable et lixiviable ont été mises en évidence. Il n'y a pas de lien évident entre l'efficacité de la collecte des fractions organiques (plastiques, papiers-cartons, fermentescibles) et le taux d'imbrûlés dans les MIOM. Ce dernier paraît essentiellement dépendant des technologies de combustion et de la conduite des fours. La méthode microcalorimétrique mise en cours de ce travail a permis de différencier les 6 MIOM étudiés en affinant certaines caractéristiques des molécules organiques imbrûlées. Il existe deux types de molécules dont les paramètres de combustion (température et enthalpie) sont sensiblement différents. Une de ces deux fractions est constituée, pour partie, de molécules solubles. La méthode développée paraît siffisamment fiable, en terme de répétitivité, pour que l'on puisse l'envisager comme appui aux gestionnaires d'incinérateur pour le suivi de la conduite des fours
The waste input and the process technology of the plant appear to have a great influence on bottom ash quality. To better understand how these parameters can affect the residues characteristics, bottom ash from 6 different plants were tested and compared in this study. Bottom ash physico-chemical characteristics were investigated by chemical analyses, and leaching tests. In order to understand their long-term behavior, accelerated ageing experiments and biodegradation tests were also performed. The whole analyses gave complementary information. It was shown that the 6 samples do have different properties. Waste input have a great influence on Cl and S content in bottom ash, as well as on the Ca/Si ratio. The importance of this ratio on carbonation process has been demonstrated. Combustion parameters have an influence on quantity and mobility of the residual organic matter. Biological and physicochemical experiments were coupled with a view to developing a new rapid assessment method of bottom ash quality. Comparative results of leaching tests and biodegradation experiments showed a positive correlation between dissolved carbon and microbial activity. However, quantities of biodegraded or leached carbon are not representative of the samples total organic carbon content. Thermal analysis have revealed the presence of two fractions of organic components, showing different thermal behaviors. One of them can be directly linked to the leachable and biodegradable organic matter fraction. Calorimetric test is then a novel analysis method that allows to provide rapid and global information concerning the characteristics of organic matter in bottom ash and its possible short and long-term evolution

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Ben, Nasr Anis. "Performances des procédés physico-chimiques et membranaires pour l'élimination des ions fluorure dans les eaux de forage : application aux eaux tunisiennes." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01045117.

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Abstract:

La problématique de l'élimination de l'excès d'ions fluorure présents dans les eaux de forage destinées à la consommation humaine peut être résolue en utilisant plusieurs méthodes. Dans cette thèse, les procédés testés sont : l'adsorption sur des particules d'os de seiche, l'adsorption sur des particules de calcite en présence d'acide acétique, la nanofiltration et l'échange d'ions. L'objectif est d'optimiser les différents procédés pour des solutions modèles en ions fluorure, puis de réaliser pour ces conditions optimales le traitement d'une eau de forage tunisienne. La concentration limite en ions fluorure imposée par la WHO est de 1.5 mg.L-1. Les essais d'adsorption en utilisant l'os de seiche, disponible en Tunisie, sont simples à mettre en œuvre et permettent des traitements à petite échelle avec des coûts très compétitifs en utilisant un matériau non toxique. La défluoration de l'eau souterraine avec l'os de seiche présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,3 mg.L-1 (TR = 61,5%). Dans le cas de la précipitation des ions fluorures sous forme de fluorite suivi de microfiltration, l'addition d'acide acétique aux particules de calcite (CaCO3) favorise l'élimination des ions fluorure. La défluoration de l'eau souterraine montre que l'eau traitée présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,24 mg.L-1 (TR = 53,7%). En utilisant une résine échangeuse d'ions Purolite A520E, la défluoration de l'eau souterraine montre que l'eau traitée présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,2 mg.L-1 (TR = 54%). La nanofiltration permet de traiter des volumes importants d'eau et les taux de rétention des ions fluorure sont satisfaisants (88% et 57%)

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Hamada, Joël. "Effet de la variabilité intra et interspécifique du bois sur les procédés de traitement thermique." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0254/document.

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Abstract:

Dans le contexte du développement durable qui a vu l’introduction de la directive produits biocides BPD 98/8/CE, l’étude des méthodes innovantes de préservation du bois comme le traitement thermique revêt une importance prépondérante. Le traitement thermique du bois permet d’améliorer ses propriétés de résistance biologique, de stabilité dimensionnelle ainsi que son aspect esthétique, sans ajout de produit chimique. Les études actuelles sur la problématique de la qualité du bois traité thermiquement se focalisent sur les caractéristiques finales du bois déjà traité, l’influence des conditions de traitement ou encore l’effet essence. Les propriétés intrinsèques du bois avant le traitement ne sont pas encore prises en compte. Les propriétés du bois telles que la densité ou la composition chimique étant variables principalement sous l’effet de l’activité humaine comme la sylviculture, l’objectif de cette thèse était d’évaluer l’impact de cette variabilité chez le chêne sessile (Quercus petraea Liebll.) et le sapin (Abies alba Mill) sur leur modification par voie thermique. Un scanner et un micro-densitomètre à rayons X ont été utilisés pour caractériser la variation de la densité des échantillons de planches et des cernes de croissance provenant des arbres étudiés. Des traitements thermiques ont été réalisés dans un four pilote à conduction sous vide de type macro-thermobalance et un analyseur thermogravimétrique (ATG). Des analyses chimiques ont été également réalisées. Les résultats montrent qu’en prenant la perte de masse due à la dégradation thermique du bois comme réponse, les types de tissus du bois et la composition chimique influencent sa thermo-dégradation. Que ce soit chez Quercus petraea ou chez Abies alba, le bois de printemps était plus sensible au traitement thermique que son voisin de bois d’été. De plus, les portions radiales du tronc, du bois juvénile à l’aubier en passant par le bois mature, se dégradaient suivant des cinétiques différentes. En conclusion, la variation de la microstructure et la composition chimique de ces bois influencent leur cinétique globale de thermo-dégradation. La sylviculture impacte cette différence intraspécifique de cinétique de dégradation à l’échelle intra- et interarbre. En effet, dans le cas du sapin pectiné, une gestion très dynamique des forêts dans le but de stimuler la croissance rapide des arbres qui produisent de gros bois contenant des cernes très larges, est source de variation dans la structure anatomique et la composition chimique à l’intérieur des arbres en comparaison aux petits bois à croissance lente plus homogènes. Toutes ces analyses ont pour objectif final de comprendre le lien entre les propriétés initiales du bois et les modifications thermiques intervenant au cours du traitement afin d’apporter une information utile aux industriels lors du choix des pièces de bois destinées au traitement thermique en vue d’une amélioration de la qualité du bois traité thermiquement
In the context of sustainable development which has seen the introduction of the biocides directive BPD 98/8/CE in the EU, innovative wood preservation practices such as Heat Treatment (HT) become relevant. Wood HT, also termed wood thermal modification, is a physical modification technology by which wood is heated at around 200 °C in an inert atmosphere. The main purpose of the treatment is to improve the biological durability and dimensional stability of wood. Current studies on thermally modified wood (TMW) quality are focusing on treated material, on treatment conditions or on species effect on the end-product characteristics. Relatively little is known about the effect of intrinsic wood properties on its thermal modification. As wood properties vary especially under the influence of human activities through sylviculture, this thesis studied the effect of European oak and silver fir wood density and chemical composition on their thermal modification kinetic. An X rays computed tomography (CT) and densitometer were used to characterize wood samples. Boards were heat-treated by conduction under vacuum using a pilot furnace, whereas sawdust samples underwent thermo-gravimetric analysis under nitrogen. The analysis allowed finding intra- and interspecific variations, especially within growth rings and along radial direction (from pith to bark). Forest management impacted heat modification kinetic of the studied samples, especially in silver fir where fast grown wood was more sensitive to treatment. The finding will be used as additional information to the wood industry which will account for homogeneity of loadings destined to heat treatment

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Bazin, Arnaud. "Analyse de procédés de traitement plasma des résines photosensibles à 193 nm pour le développement de technologies CMOS sub-65 nm." Phd thesis, Grenoble INPG, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00668121.

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Abstract:

Ce travail de thèse vise l'étude des interactions entre les plasmas utilisés en microélectronique et les résines à amplification chimique. Les procédés de fabrication employés en microélectronique nécessitent l'utilisation de matériaux polymères. Ces matériaux permettent dans un premier temps de définir des motifs représentant les différentes parties des composants électroniques, grâce à une étape de lithographie. Dans la suite du procédé de fabrication, ils jouent le rôle de masque afin de traiter les surfaces sous-jacentes aux endroits désirés. Une de ces étapes pour laquelle le polymère joue le rôle de masque est la gravure sèche par plasma, qui permet de transférer les motifs créés par lithographie dans le substrat et ainsi obtenir la structure du circuit intégré. Ainsi les résines employées doivent être suffisamment résistantes afin de remplir efficacement leur rôle de masque à la gravure. L'objectif principal de ce travail de thèse a donc été d'étudier la résistance à la gravure des résines à amplification chimique de dernière génération (193 nm) afin de mettre en évidence les dégradations de ces matériaux pendant les étapes de gravure, et de trouver des moyens d'améliorer leur résistance. Dans un premier temps le comportement des résines 193 nm a été comparé à une résine de référence plus résistante. Des analyses physico-chimiques (FTIR, XPS, DSC et TGA) ont permis de mettre en évidence les faiblesses des résines 193 nm liées à leur structure acrylique. La chimie des résines 193 nm étant complexe et devant répondre à de nombreux critères notamment pour l'étape de lithographie, il est préférable de les renforcer en tentant de contrôler les dégradations observées. Ainsi le deuxième objectif de la thèse a été d'étudier le renforcement des résines par des procédés plasma en utilisant des conditions particulières différentes des étapes de gravure. Les modifications spécifiques apportées par ces traitements sur les résines ont donc été mises en évidence, et le rôle prépondérant des émissions UV a notamment pu être prouvé. Enfin ces traitements plasma ont été appliqués sur des lignes de résines afin de montrer le fort potentiel applicatif de ces procédés pour améliorer deux points critiques : la vitesse de gravure et la rugosité des motifs.

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Biard, Pierre-François. "Contribution au développement d'un procédé de lavage chimique compact. Traitement du sulfure d'hydrogène par le chlore à l'échelle semi-industrielle et de COV odorants par oxydation avancée ozone/peroxyde d'hydrogène à l'échelle du laboratoire." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00541110.

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Abstract:

Afin d'augmenter la compacité du lavage chimique pour la désodorisation d'effluents gazeux, un contacteur gaz-liquide intense a été développé. Celui-ci fonctionne à co-courant avec une vitesse superficielle du gaz importante, permettant d'atteindre des performances de transfert élevé et un temps de séjour réduit. La première partie de l'étude porte sur le passage à l'échelle semi-industrielle du procédé pour le traitement du sulfure d'hydrogène sur un effluent réel de station d'épuration. Les résultats démontrent des efficacités de transfert intéressantes (jusqu'à 95%). L'étape suivante a consisté à développer et optimiser une solution de lavage adaptée au traitement des Composés Organiques Volatils (COV), basée sur la combinaison de l'ozone et du peroxyde d'hydrogène (procédé peroxone), le polluant test étant le diméthyldisulfure (DMDS). Ainsi, la production de radicaux hydroxyles issus de la décomposition de l'ozone a permis d'accélérer le transfert du DMDS. Enfin, le procédé peroxone a été testé en recirculant la solution de lavage pour le traitement de COV de natures chimiques différentes. L'optimisation de l'oxydation au sein du liquide a permis le recyclage de la solution de lavage, ce qui représente une économie substantielle pour un tel procédé.

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Schnaffnit, Catherine. "Elaboration de couches minces de nitrure de bore par voie chimique assistée par plasma R. F. à partir de BCl3/N2/H2/Ar : étude du procédé et des propriétés physico-chimiques du matériau." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0125.

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Abstract:

Des couches minces de nitrure de bore ont ete synthetisees a partir de melanges bcl#3/n#2/h#2/ar dans un reacteur plasma r. F. A couplage capacitif. L'etude a porte dans un premier temps sur la caracterisation de la phase gazeuse par spectrometrie de masse et par spectroscopie optique d'emission. En particulier, l'effet de la teneur de la phase gazeuse en hydrogene sur la nature et la concentration relative des especes a ete etudie: tout d'abord dans un plasma argon-hydrogene, dans lequel ont ensuite ete ajoutes les deux precurseurs bcl#3 et n#2, separement puis simultanement. Le debit d'hydrogene moleculaire determine le taux de dissociation de bcl#3 et donc la nature et la quantite des especes chlorees. De meme, lorsque la teneur en hydrogene des plasmas n#2/h#2/ar augmente, il apparait successivement les especes suivantes: n, nh, nh#2 puis nh#3. Deux reactions chimiques pouvant aboutir a la formation du nitrure de bore ont ete mises en evidence: bcl#3 + nh bn#s + hcl + cl#2 bcl + nh bn#s + hcl dans une seconde partie, des couches minces de nitrure de bore ont ete deposees dans differentes conditions experimentales de bombardement ionique (effet de la puissance r. F. Et de la taille des electrodes) et de composition de la phase gazeuse. Ces parametres jouent un role determinant sur la structure des couches de nitrure de bore: il existe un optimum d'energie des ions et de teneur de la phase gazeuse en hydrogene qui permet la croissance de couches a forte teneur en bn-cubique. A partir des experiences de traitements des couches par des plasmas d'argon, argon-hydrogene et argon-chlore, nous avons mis en evidence l'existence d'une part d'un mecanisme de pulverisation preferentielle du bn-hexagonal et, d'autre part, d'un mecanisme de gravure chimique selective de la phase hexagonale par l'hydrogene atomique et par le chlore qui permettent l'obtention de couches a forte teneur en bn-cubique

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Testa, Fabrice. "Développement d'un procédé innovant de retraitement des slurries de l'industrie microélectronique." Thesis, Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30017.

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Abstract:

L’objectif de cette étude est de recycler du slurry, suspension silicatée, utilisé dans le domaine de l’électronique lors du polissage. Deux applications de polissage sont étudiées : le polissage silicium et le polissage tungstène. Pour ces deux applications, une caractérisation physico-chimique des slurries en amont et en aval du procédé de polissage a mis en exergue une importante dilution du slurry par de l’eau déionisée destinée au rinçage des wafers : une collecte ségrégée a ainsi été mise en place. Le procédé d’ultrafiltration permet une reconcentration de la silice. Toutefois ce procédé ne permet pas la récupération des composés dissous du slurry, qui restent pourtant essentiels au polissage et d’autant plus pour l’application tungstène : un ajustement chimique est donc développée avant réutilisation du slurry ainsi retraité. Pour le slurry tungstène, la matrice chimique étant plus complexe, deux types d’ajustement ont été testés dont les proportions ont été optimisées par une méthode de plans d’expériences.Concernant le slurry silicium, un prototype industriel a été installé et les résultats de polissage sont similaires au slurry POU sur un nombre significatif de plaques. La qualification industrielle a été réalisée. Ce prototype permet d’atteindre les objectifs de diminution de 30% de la consommation de slurry et de 40% des volumes d’effluents rejetés vers station d’épuration
The chemical and mechanical polishing is a costly step in the process of microelectronic chips manufacturing. This study aims for recycle the silicate suspension named slurry by membrane processes. Both polishing applications are studied: the silicium and the tungsten polishing. A physical and chemical characterization before and after polishing process shows an important dilution of slurry by deionized water used for wafers rinsing. From CMP machine, a collect segregation of a concentrated effluent is realised by a diverter valve. Ultrafiltration has been chosen to reconcentrate silica but does not permit to recover the chemical compounds of the slurry which are essential to the polishing mainly to the tungsten application. Thus, retreatment process includes a collect segregation at the CMP outlet to decrease the dilution factor of slurry, an ultrafiltration step to concentrate silica and a chemical adjustment step. About tungsten application, the chemical media is more complex and two types of adjustment have been led. Firstly, a mix of POU and retreated slurry has been tested and secondly, an experiment of design with three important compounds of the slurry has been tested. Most CMP parameters are obtained in industrial specifications with the mix of POU and retreated slurry.Concerning the silicium slurry, an industrial prototype is installed and polishing results are similar to the original slurry for a significant wafers number. The industrial agreement is obtained. This prototype allows reaching a 30% decrease of slurry consumption and a 40% decrease of waste waters

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Adityosulindro, Sandyanto. "Activation of homogeneous and heterogeneous Fenton processes by ultrasound and ultraviolet/visible irradiations for the removal of ibuprofen in water." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2017. http://oatao.univ-toulouse.fr/17913/7/aditosulindro-sandyanto.pdf.

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Abstract:

Due to booming consumption and only partial removal by conventional water treatment processes, ibuprofen, a non-steroidal anti-inflammatory drug, has been detected in water resources, raising increasing concerns for possible environmental and health impact. On the other hand, advanced oxidation processes (AOPs), among which Fenton reaction, have shown successful results forremoval of various organic compounds. Traditionally based on the use of hydrogen peroxide and ferrous ions in solution, large-scale application of this AOP is still limited by narrow pH window (2 to 4) and uneasy recovery of iron catalyst. This work investigated Fenton-based oxidation of ibuprofen, and reaction activation by ultrasound (US) irradiation and ultraviolet/visible light (UV/Vis) so as to lower the required concentration of dissolved iron catalyst or improve the activity of heterogeneous counterparts. To that purpose, the efficacy of individual homogeneous AOPs (sonolysis, photolysis, ultrasound/H2O2, light/H2O2, Fenton oxidation) was evaluated first, varying operating parameters such as light wavelength and ultrasound frequency. Then, their two-by-two and overall combinations (sonophotolysis, sono-Fenton, photo-Fenton and sono-photo-Fenton oxidation) were examined with emphasis on the identification of synergistic effects. In particular, combined US/Fenton and Vis/Fenton oxidation were found more effective than the sum of individualprocesses due to sono- and photo-regeneration of ferrous ions. These results also served as a reference for the assessment of heterogeneous systems. Among tested solids, iron-containing zeolite (Fe-ZSM5 type) was shown to be a promising catalyst for peroxide oxidation of ibuprofen due to high efficiency at natural pH and low iron leaching. However, in this case, no more than additive effects was observed between ultrasound/light irradiation and heterogeneous Fenton oxidation. Beside pollutant and Total Organic Carbon conversion, main degradation products were monitored for different processes and some plausible degradation pathways were proposed. Water matrix impact was also addressed using wastewater plant effluent, which resulted into hindered performance of all oxidation processes either due to alkaline buffer or light attenuation effect.

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Bassil, Joëlle. "Développement par procédés plasma de polymères conducteurs protoniques de type phosphonique pour piles à combustible." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20029/document.

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Abstract:

Afin de rendre les piles à combustible de type PEMFC réellement compétitives, un certain nombre d'inconvénients liés à l'utilisation du Nafion® restent à contourner, en particulier sa mauvaise conductivité protonique à des températures supérieures à 80°C. Dans l'optique de pouvoir opérer à plus hautes températures (jusqu'à 120°C), le développement de membranes moins sensibles à l'eau s'avère donc déterminant. Les polymères à base de fonctions acide phosphonique sont considérés comme des candidats potentiels pour une intégration en tant que matériau électrolyte dans les PEMFC « hautes températures » (> 80°C) grâce à leur fort caractère amphotère qui leur confère une bonne conductivité protonique dans des conditions d'humidité réduites. Dans ce contexte, la majeure partie de ce travail de thèse concerne l'élaboration par polymérisation plasma (PECVD) de polymères à base de groupements acide phosphonique à partir du monoprécurseur diméthyl allyl phosphonate. Dans un premier temps, nous avons démontré la faisabilité d'élaborer par polymérisation plasma des polymères à base de fonctions acide phosphonique à partir d'un monoprécurseur. Nous avons confirmé par IRTF, EDX et XPS la présence des groupements acide phosphonique favorables au transport protonique et l'homogénéité de la composition chimique de la surface jusqu'au cœur du matériau plasma. Les matériaux plasma montrent une bonne stabilité thermique dans la gamme de température 80°C - 120°C. Ensuite, une optimisation des conditions de synthèse a été réalisée. Les plus importantes valeurs de vitesses de croissance (28 nm.min-1 sur plaquette de silicium, 22 nm.min-1 sur PTFE et 26 nm.min-1 sur Nafion®211), de CEI (4,65 meq.g-1) et de conductivité (0,08 mS.cm-1 à 90°C et 30% RH) sont celles de la membrane synthétisée à 60 W. Des mesures de perméabilité au méthanol, à l'éthanol et au glycérol ont été réalisées et montrent que les films plasma sont intrinsèquement 40 à 235 fois moins perméables au combustible que le Nafion®211 du fait de leur fort taux de réticulation. Les polymères ont été déposés en tant que liants sur des électrodes E-TEK® pour intégration en pile. Nous avons constaté que le liant phosphonique plasma possède une conductivité protonique suffisante pour permettre le transport des protons à l'interface membrane-électrodes. En parallèle, nous avons réalisé le traitement de surface par plasma d'une membrane phosphonique conventionnelle pour en améliorer la stabilité thermique et la rétention au combustible. Les analyses thermogravimétriques montrent une légère amélioration de la stabilité thermique suite au traitement de surface. Des tests de perméabilité au méthanol et à l'éthanol montrent que la membrane traitée par plasma est 2 à 4 fois moins perméable que la membrane vierge. Le traitement à 60 W conduit aux coefficients de diffusion les plus faibles (DMeOH = 9.10-12 m2.s-1 et DEtOH = 6.10-12 m2.s-1). Des tests en pile ont été effectués montrant de meilleures performances de la membrane traitée en comparaison de son homologue non traité
The proton exchange membrane is a key component in the PEMFC-type fuel cell; it plays a decisive role as electrolyte medium for proton transport and barrier to avoid the direct contact between fuel and oxygen. The Nafion® is one of the most extensively studied proton exchange membrane for PEMFC applications. However, it has a number of drawbacks that need to be overcome, especially the poor performance at temperature above 80°C. That's why the development of effective and low cost membranes for fuel cell turned to be a challenge for the membrane community in the last years. Phosphonic acid derivatives are considered suitable candidates as ionomers for application in PEMFC at high temperature (> 80°C) thanks to their efficient proton transport properties under low humidity condition due to their amphoteric character.In this work, plasma polymers containing phosphonic acid groups have been successfully prepared using dimethyl allylphosphonate as a single precursor demonstrating the feasibility of plasma process for the manufacture of proton exchange membranes. Moreover, plasma polymers properties have been investigated as a function of the plasma conditions. The evolution of the films growth rate on three different supports as a function of the plasma discharge power is bimodal, with a maximum (close to 30 nm min-1 on Si) at 60 W. The chemical composition of plasma materials (investigated by FTIR, EDX and XPS) is quite homogeneous from the surface to the bulk; it is characterized by a wide variety of bond arrangements, in particular the presence of phosphonate and phosphonic acid groups which are above all concentrated in the plasma film synthesized at 60 W, characterized by the highest ion exchange capacity (4.65 meq g-1) and the highest proton conductivity (0.08 mS cm-1 at 90°C and 30% RH). TGA analysis has shown that phosphonic acid-based plasma polymers retain water and don't decompose up to 150 °C, which reveals a satisfying thermal stability for the fuel cell application. In terms of fuel retention, plasma films are intrinsically highly performing (methanol, ethanol and glycerol permeabilities being 40 to 235 lower than that of Nafion®211). The plasma films were deposited on fuel cell electrodes (E-TEK®) as binding agents. We have noticed that the phosphonic binder has a sufficient proton conductivity to allow proton transport at the electrode-membrane interface.A second part of this work concerns the surface treatment by plasma process of a conventional phosphonated membrane for improvement of thermal stability and fuel retention. TGA analysis has shown a slight improvement of the thermal stability for the treated membrane. Methanol and ethanol permeabilities tests show that the plasma-modified membrane is 2 to 4 times less permeable than the non-modified membrane. The treatment at 60 W shows the lowest fuel diffusion coefficients (DMeOH = 9.10-12 m2.s-1 and DEtOH = 6.10-12 m2.s-1). Fuel cell tests were realized showing better performance for the modified membrane compared to the non-modified one

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Onic, Ludivine. "Caractérisation physico-chimique du traitement corona appliqué au matériau bois." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN10127.

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Abstract:

L'amélioration de la durabilité d'un système bois-finition transparente est la préoccupation majeure des menuisiers industriels. La conservation de l'aspect naturel d'un ouvrage est tributaire non seulement des performances propres de la finition mais également du support qu'elle recouvre. L’objectif de ce travail est de suivre l'apport d'un traitement par effet corona de la surface du bois de chêne sur la tenue d'une finition. Le traitement corona en milieu azote ou à l'air appliqué sur le bois de chêne brut ou torréfié améliore la mouillabilité. L’augmentation de l'énergie de surface est corrélée à la croissance de la coordonnée polaire. Un assombrissement du bois lié à la durée du traitement et au voltage est observé. L’analyse chimique indique que des groupements carbonyles et des produits de dégradation de bas poids moléculaire sont formés. Un mécanisme de la dégradation de surface par effet corona par formation d'espèces radicalaires qui peuvent réagir, pendant et après le traitement, avec l'oxygène est proposé. Les propriétés thermomécaniques du bois ne sont pas altérées par le traitement corona. La pérennité du traitement est plus importante s'il est réalisé à l'air. Par contre la vitesse du gaz a peu d'influence sur ce facteur. Après un vieillissement accélèré, l'adhésion et la tenue d'une couche de finition à base de résines acryliques ne sont pas améliorées, voire même réduites pour les résines glycérophtaliques, nitrocellulosiques ou polyuréthanes. Par contre, la force d'arrachement d'une bande adhésive époxy est augmentée. Une autre application du traitement corona sur le bois a été explorée. Le traitement en présence d'éthylène permet la polymérisation de polyéthylène en surface du bois. La surface du matériau composite est hydrophobe. De cette façon, le matériau bois est stabilisé dimensionnellement et protégé contre les agressions climatiques sans application d'une finition

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Puech, Laurent. "Développement de composites polypropylène renforcés par des fibres de chanvre pour application automobile." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT144.

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Abstract:

Face à la nécessité de trouver des alternatives aux ressources d’origine fossile et de limiter les impacts environnementaux de l’activité humaine, un important effort de recherche est actuellement en cours pour favoriser et accroître l’utilisation de produits issus de ressources renouvelables, comme les fibres végétales, dans la conception de pièces industrielles. Toutefois, de nombreux verrous scientifiques et technologiques restent encore à lever avant de pouvoir valoriser de façon fiable et durable ces fibres dans un contexte technique exigeant tel que celui du secteur l’automobile. Ainsi, l’amélioration de la qualité de l’interface fibres végétales / matrice polymère est un enjeu de taille car elle constitue une condition permettant de satisfaire les performances mécaniques requises telles que la rigidité, la résistance ou la tenue au choc. Dans ce contexte, l’objectif de la thèse a été le développement de fibres courtes de chanvre à propriétés de surface maitrisées et ciblées. Des solutions de fonctionnalisation de surface applicables par des procédés industrialisables ont été développées dans le but d’incorporer ces fibres dans une matrice polypropylène (PP). Les fibres de chanvre ont ainsi été traitées selon différentes stratégies de fonctionnalisation incluant l’utilisant du polypropylène greffé anhydride maléique (PP-g-MA), d’organosilanes, d’un acide aminé, d’isocyanates et d’un polyuréthane. Deux procédés de traitement à faible impact environnemental ont été comparés : le sprayage direct des fibres par les molécules de fonctionnalisation et l’incorporation de ces molécules par extrusion réactive. Les traitements en extrusion réactive se sont montrés plus efficaces que ceux réalisés par sprayage dans le cas du PP-g-MA. Trois voies de fonctionnalisation se sont avérées pertinentes au regard des propriétés mécaniques visées : i) l’utilisation de PP-g-MA seul en extrusion réactive ; ii) la fonctionnalisation par sprayage d’un aminosilane ou d’un acide aminé couplée à l’incorporation du PP-g-MA en extrusion réactive. S’appuyant sur le développement de moyens expérimentaux et d’analyses spécifiques, l’étude du comportement au choc des biocomposites a montré que les composites renforcés fibres de chanvre permettent d’absorber d’avantage d’énergie que les composites PP / verre (à taux volumique de renfort identique) pour une longueur de fissuration similaire. Une modélisation par éléments finis du comportement au choc des composites étudiés est également proposée
Due to the necessity to find alternatives to fossil resources and to reduce the environmental impacts of human activity, a major research effort is currently ongoing in order to develop and increase the use of biobased products from renewable resources, such as natural fibers, in the design of industrial parts. However, many scientific and technological hurdles have yet to be removed so as to promote these products before we can reliably and durably use these fibers in a demanding technical context as in automotive sector. Thus, improving the quality of the interface between natural fibers and polymer matrix is a major challenge, since it constitutes a condition for satisfying the required mechanical performances, such as stiffness, tensile or impact strengths. In this context, the thesis objective was to develop short hemp fibers with controlled and targeted surface properties. Surface-functionalization solutions have been developed, to be used by industrial processes, with the aim of incorporating these fibers in a polypropylene (PP) matrix. Therefore, hemp fibers have been treated according to various functionalization strategies including the use of grafted polypropylene maleic anhydride (PP-g-MA), organosilanes, an amino acid, isocyanates and a polyurethane. Two treatments processes, with low environmental impact, were compared: the direct spraying of functionalization molecules on fibers and reactive extrusion incorporation of these molecules. Reactive extrusion treatments were more efficient than those performed by spraying in the case of PP-g-MA. Three functionalization lanes have been found to be relevant regarding the mechanical properties targeted: i) using PP-g-MA alone in reactive extrusion; ii) spraying-functionalization of an aminosilane or of an amino acid coupled with the incorporation of PP-g-MA into the reactive extrusion. Based on the development of experimental means and specific analyzes, the study of the impact behavior of biocomposites has shown that hemp fiber reinforced composites allow to absorb more energy than PP / glass composites (at identical reinforcing volume rate) for a similar crack length. Also, a finite element modeling of the impact behavior of the studied composites is propounded

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Saulou, Claire. "Evaluation des propriétés anti-adhésives et biocides de films nanocomposites avec inclusions d’argent, déposés sur acier inoxydable par procédé plasma." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000315/.

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Abstract:

Dans le secteur biomédical et l’industrie agro-alimentaire, l’adhésion de microorganismes contaminants aux surfaces engendre de multiples impacts négatifs, à la fois en termes de santé publique, d’hygiène et de sécurité alimentaire. Dans ce contexte, l’objectif de l’étude est de mettre au point un traitement de surface de l’acier inoxydable 316L, afin de prévenir la colonisation microbienne. La modification des surfaces d’acier par traitement chimique ou physique n’a eu aucune incidence sur le détachement de Saccharomyces cerevisiae, évalué in vitro à l’aide d’une chambre à écoulement cisaillé. Les interactions entre la surface microbienne et les éléments métalliques du film passif semblent jouer un rôle prépondérant dans cette forte adhésion. Une stratégie originale, basée sur un procédé plasma couplant la polymérisation d’hexaméthyldisiloxane au bombardement d’une cible d’argent dans une décharge asymétrique radiofréquence, a ensuite été mise en œuvre et optimisée. Les surfaces d’acier ont ainsi été recouvertes de films minces (~ 175 nm) nanocomposites, constitués d’une matrice organosiliciée, présentant des propriétés anti-adhésives vis-à-vis de S. Cerevisiae, dans laquelle ont été incluses des nanoparticules d’argent, dotées d’une forte réactivité antimicrobienne. Le couplage de techniques d’analyse complémentaires, opérant à différentes échelles, a permis de corréler les caractéristiques des films nanocomposites à leur efficacité anti-adhésive et antifongique. Une inhibition totale de l’adhésion des levures a ainsi été obtenue, en augmentant le caractère polaire de la matrice, par ajout d’oxygène dans le plasma. En parallèle, un abattement de la viabilité de 1,9 log a été atteint sur les levures sessiles. La suite de l’étude a été dédiée à la compréhension des mécanismes d’action de l’argent, impliqués dans l’activité antifongique des films nanocomposites. Une inactivation de certaines protéines pariétales et intracellulaires, corrélée à des altérations de l’ultra-structure cellulaire, a ainsi été mise en évidence. La confirmation de l’activité biocide des films nanocomposites, sur deux modèles procaryotes (Staphylococcus aureus et Escherichia coli), a révélé par ailleurs la nécessité d’un contact étroit entre microorganismes et revêtement. Enfin, la stabilité des propriétés des films nanocomposites a été évaluée. Une utilisation répétée des dépôts a mis en évidence une réduction de l’activité antifongique, corrélée à une augmentation de l’efficacité anti-adhésive, liée au relargage d’argent lors de la première utilisation
In the biomedical domain and the food industry, microbial adhesion to surfaces generates multiple negative consequences, in terms of human health, hygiene and safety of processed food. In this context, our approach is based on developing a 316L stainless steel surface treatment, to prevent microbial colonization. The surface modifications, mediated by chemical or physical treatment, did not promote Saccharomyces cerevisiae detachment, evaluated in vitro using a shear stress flow chamber. The interactions between the microbial surface and metallic elements of the passive film were hypothesized to play a predominant role in this strong adhesion. An original and dual strategy, based on a plasma process associating hexamethyldisiloxane polymerization and silver target bombardment in an asymmetrical radiofrequency discharge, was carried out and optimized. Stainless steel surfaces were thus coated with nanocomposite thin films (~ 175 nm), composed of an organosilicon matrix, exhibiting anti-adhesive properties towards S. Cerevisiae, in which were embedded silver nanoparticles, displaying a high antimicrobial reactivity. A large set of complementary analytical techniques, operating at different scales, was used to correlate nanocomposite film characteristics with their anti-adhesive and antimicrobial efficiency. A total inhibition of yeast cell adhesion was achieved, by increasing the matrix polar character, through oxygen addition during the plasma process. In parallel, a 1. 9 log reduction in viable counts was achieved for sessile yeast cells. Further experiments were dedicated to the thorough understanding of cellular changes induced by silver release. A deterioration of the secondary structure of proteins (cell wall, intracellular), combined with ultra-structure alterations, was observed. In addition, the biocide activity of the nanocomposite film was confirmed against two prokaryotic models (Staphylococcus aureus and Escherichia coli). The necessity of a direct contact between microorganisms and coating was demonstrated for a maximal antimicrobial efficiency. Lastly, the durability of the coating properties was assessed through a repeated use of the nanocomposite films. A decrease in the antifungal activity, coupled to an anti-adhesive property enhancement, was noticed and explained by the silver release during the first use

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Ndiaye, Amadou. "Planification de traitement physico-chimique par niveaux d'integration differents. Modele act." Paris 7, 1991. http://www.theses.fr/1991PA077250.

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Abstract:

La formulation de traitement physico-chimique a pour objectif d'etablir le plan d'action optimal a executer pour traiter un materiau dans un environnement de materiels et de savoir-faire. Les donnees sur le materiau sont incertaines et le traitement peut comporter plusieurs etapes en interaction. Nous avons etabli un modele original act (aide a la conception de traitement physico-chimique) qui integre l'environnement materiel et le savoir-faire des manipulateurs. L'integration est obtenue par une representation holistique progressive de l'espace suivant l'heuristique holistique/localites et son organisation en nid#s (niveaux d'integration differents) hierarchiques. Cette representation est traitee a l'aide d'un principe de planification hierarchique distribuee, d3-d (description, determination et developpement distribue). La generation de plan d'action est menee par propagation de contraintes suivant d3-d, avec une interpretation du probleme en fonction des donnees. Les composantes conceptuelles sont de deux ordres: les entites de representation du probleme et des sous-problemes regroupant les objets abstraits et les plans, et les sources de connaissances et agents de la planification a savoir les contraintes, le contexte et les operateurs abstraits. Les interactions entre les sous-buts sont traitees en fonction des relations teleologiques, d'ordre, d'objet, hierarchiques et semantiques entre les composantes conceptuelles. Act a ete eprouve sur la preparation blanchiment de textile: le systeme pretex

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Lachaud, Jean. "Modélisation physico-chimique de l'ablation de matériaux composites en carbone." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13291.

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Abstract:

Les matériaux composites en carbone sont employés dans des conditions extrêmes : Tokamak, tuyère de fusée, corps de rentrée atmosphérique. Leurs parois subissent alors une récession, appelée ablation, majoritairement due à des phénomènes de gazéification (oxydation, voire sublimation). Ce travail contribue à l'amélioration de la compréhension de l'interaction matériau/environnement et à sa modélisation. Des expériences originales de gazéification ont été réalisées et analysées quantitativement par microscopie, microtomographie et suivi de perte de masse. La structure hétérogène anisotrope des matériaux engendre un comportement complexe qui s’exprime notamment à travers l'acquisition d'une rugosité multiéchelle. La rugosité a guidé l’élaboration d’une stratégie de modélisation s'articulant sur les échelles caractéristiques des matériaux : nanoscopique (plan de graphène), microscopique (fibre, matrice), mésoscopique (fil), macroscopique (composite homogénéisé). A chaque échelle, les modèles intègrent notamment la récession locale de la paroi couplée à un transfert de masse avec changement de phase. Un code de simulation numérique de type Monte-Carlo Marches Aléatoires a été développé, validé et utilisé pour leur résolution. La comparaison modèle/expérience est très probante. Sous des hypothèses validées numériquement, une homogénéisation analytique permet de prévoir la réactivité effective des composites en fonction des propriétés de leurs composants microscopiques en régimes transitoire et établi. Réciproquement, on propose une application du modèle à l’analyse d’échantillons ablatés et à l’extrapolation phénoménologique de leurs propriétés
Carbon-based composites are used in extreme conditions: Tokamaks, re-entry bodies, nozzle throats. Their walls undergo a surface recession, called ablation, mainly due to some gasification phenomena (oxidation or even sublimation). This work is a contribution to the improvement of the understanding of the near-wall material/environment interaction and to its modeling. Some original gasification experiments have been carried out, modeled, and quantitatively analyzed; a complex multiscale behavior of the materials is observed through their average recession velocity and a surface roughness onset mainly caused by their heterogeneous anisotropic structure. In order to explain these observations, a multiscale modeling strategy has been set up; it follows the characteristic scales of the composites: nanoscopic (carbon texture), microscopic (fiber, inter-fiber matrix), mesoscopic (yarn, inter-yarn matrix), and macroscopic (homogenized composite) scales. The proposed models notably integrate the local recession of the wall, the heterogeneous gasification reactions, and mass transfer. A numerical simulation tool, based on Monte-Carlo Random Walks, has been implemented, validated, and used to solve these models. Under some numerically validated hypotheses, an analytical homogenization provides the effective behavior of the composites as a function of the intrinsic reactivity of their components. The results of these phenomenological models have been validated by comparison to the laboratory experiments and applied for the analysis of actual applications. Physics-based criterions are made available for the choice or the fabrication of ideal materials

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Cruz, Garcia Miguel Angel. "Caractérisation physico-chimique des phénomènes d'adhésion bitume-substrat minéral : approche expérimentale et théorique des procédés d'enrobage." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066248.

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Abstract:

Le but de notre étude est d’évaluer l’impact de cette réduction de la température sur l’énergie d’adhésion bitume-substrat. L’énergie d’adhésion du couple bitume-substrat minéral dépend de la température, de l’acidobasicité du substrat et de la présence des fonctions carbonyle, sulfoxyde et hydroxyle à la surface du bitume. La connaissance des propriétés physico-chimiques des matériaux est indispensable pour prédire la stabilité de l’interface sous l’action de l’eau. Le degré de désorption du bitume de la surface du substrat est associé à l’énergie d’adhésion. Cette désorption dépendra des facteurs hydrodynamiques du système, de l’énergie d’adhésion bitume-substrat minéral et des paramètres environnementaux. Cette approche de l’adhésion et des phénomènes de désorption a été corrélée avec les comportements mécaniques des mélanges bitumineux. Cette étude a contribué à la compréhension de l’interface bitume-substrat, au développement d’outils de mesure de la stabilité de l’interface et à la mise en place d’une échelle de réactivité bitume-substrat
Our objective is to evaluate the impact of reduction of mixes manufacturing temperature on the adhesion energy bitumen-substrate. It can be noted that the stability of interface bitumen-surface increases when the sulfoxyde, carboxylic and hydroxyle fonctionnalities are present on the bitumen surface. The reactivity scale enables us to conclude that the detachment degree of a bitumen layer from mineral surface is related to adhesion energy of bitumen/mineral substrate. Fundamental knowledge of materials behaviour has become indispensable to predict the influence of water on bitumen-substrate. Dewetting process depends on: (1) hydrodynamic of bitumen displacement, (2) adhesion energy bitumen-substrate and (3) environmental factors. This new approach on adhesion and on dewetting phenomena has been correlated to the mechanical behaviour of bituminous mixes

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Desnoyer, Christophe. "Analyse physico-chimique de dispersions liquide-liquide concentrées en electrolytes : application aux procédés d'extraction en hydrométallurgie." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT001G.

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Abstract:

L'extraction liquide-liquide est une technique de separation de deux ou plusieurs composes chimiques. En hydrometallurgie, elle est mise en oeuvre dans des melangeurs-decanteurs, appareils constitues d'une chambre de melange ou a lieu la mise en contact des phases et d'un decanteur ou a lieu leur separation. Les problemes rencontres sur ce type d'appareils sont de plusieurs ordres. Il apparait premierement que l'on ne sait pas dimensionner de facon rationnelle, fiable et precise les decanteurs. Deuxiemement, la separation physique des phases n'est jamais completement efficace et on observe souvent un entrainement d'une partie de l'une des phases dans l'autre. Ce memoire presente les principaux resultats de l'etude engagee a ce sujet. Essentiellement trois points ont ete abordes : la caracterisation physique des phases engagees dans un processus d'emulsification, la caracterisation des dispersions et la decantation. Pour ce qui est de la caracterisation physique des phases, le travail a abouti a la creation d'un modele de calcul de la tension interfaciale entre les phases. Une technique experimentale a ete mise au point pour la caracterisation des dispersions, ce qui a permis d'affiner la connaissance de leur comportement. Enfin, la decantation a fait l'objet d'un important effort experimental, et des modelisations satisfaisantes ont ete obtenues sur la base de modeles de coalescence.

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Raymond, Christian. "Formation de mésophase et évolution physico-chimique de brais par traitement thermique." Mulhouse, 1990. http://www.theses.fr/1990MULH0157.

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Abstract:

Une relation a été établie entre les modifications physico-chimiques des brais et la formation de mésophase au cours de traitements thermiques effectués dans un système sous reflux et à pression atmosphérique, dans un domaine de température allant de 370 à 430°C. Le modèle de Moynihan appliqué aux brais a permis d'accéder à la masse moléculaire moyenne en nombre et la répartition des molécules et des macromolécules participant à la transition vitreuse. Il a ainsi été possible de montrer qu'il pouvait y avoir, au cours du traitement thermique, prédominance des réactions de craquage par rapport aux réactions de polycondensation. Ces observations reliées aux variations de la capacité calorifique lors du traitement thermique ont permis d'établir qu'un réseau réticulé et tridimensionnel pourrait apparaître dans certaines conditions. De plus, les résultats obtenus en analyse d'image suggèrent que la structure réticulée a une influence sur l'apparition des sphères de mésophase. Enfin, l'étude des paramètres de relaxation enthalpique corrélée à la formation des sphères de mésophase indique que celles-ci apparaissent dans des conditions précises : la masse moléculaire et la polydispersité en taille de molécules et des macromolécules participant à la relaxation enthalpique doivent être suffisamment grandes

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Riou, Fabienne. "Procédé de traitement des déchets de circuits imprimés : valorisation par dépolymérisation chimique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003ECAP0906.

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Abstract:

Face à une croissance importante des déchets d'équipements électriques et électroniques, des directives visant des objectifs de collecte, de valorisation et de recyclage ont été adoptées. Concernant les déchets de circuits imprimés, une difficulté majeure apparaît puisqu'ils sont composés de polymère thermodurcissable, infusible et insoluble, dont la structure chimique varie d'un produit à l'autre. Seul un traitement par solvolyse permet de récupérer à la fois les fibres de renfort non fragilisées, les métaux et le polymère, sans conduire à des substances nocives formées à plus haute température. Au cours de cette recherche, l'influence de plusieurs paramètres, sur les performances de la solvolyse de différents types de circuits imprimés, a été étudiée de façon systématique. Seule l'utilisation de glycols en milieu basique permet de faire passer en solution la totalité du polymère pour tous les circuits étudiés, et de récupérer ainsi des fibres et métaux très peu contaminés par de la matière organique. Un procédé optimal a été déterminé. Il est reproductible et a été validé sur un lot industriel de circuits imprimés provenant du démantèlement d'ordinateurs hors d'usage. Dans les conditions de solvolyse retenues, des réactions de cyclisation et, plus surprenant, de transetherification, conduisant à une dégradation du solvant réactif, ont été mises en évidence. Les fibres peuvent être réutilisées pour d'autres applications. La séparation des fibres et des métaux doit être effectuée par lixiviation de ces derniers qui peuvent ensuite être valorisés par hydrométallurgie. Le liquide organique, qui contient beaucoup de solvant, peut servir à solvolyser des déchets de pet pour obtenir un polyol précurseur de mousses polyuréthanes avec des propriétés anti-feu par la présence des composés organobromes provenant du polymère.

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Lasledj, Abdelmadjid. "Traitement des sols argileux à la chaux : processus physico-chimique et propriétés géotechniques." Thesis, Orléans, 2009. http://www.theses.fr/2009ORLE2044/document.

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Abstract:

Le traitement des sols à la chaux est une technique ancienne et efficace dans les travaux de génie civil. Dans l'objectif du « zéro emprunt/zéro déchet » dans les travaux de terrassement routier, cette étude démontre que quelles que soient la plasticité et la médiocrité des propriétés hydromécaniques des sols argileux, le traitement à la chaux s'avère efficace. Les résultats expérimentaux concernant un sol argileux extrêmement plastique et gonflant montrent que les propriétés géotechniques s'améliorent avec le traitement à la chaux : le gonflement est éliminé, la plasticité réduite fortement et la résistance mécanique augmentée. Le suivi du processus physico-chimique de la réaction chaux–argile a permis de déterminer les quantités de chaux nécessaires aux changements instantanés ou/et durables du comportement hydromécanique des sols argileux traités. L'échange cationique poursuivi par la réaction pouzzolanique induisent dans les sols traités des modifications minéralogiques, texturales et structurales. Des hydrates calciques nouveaux sont formés grâce à la consommation de la chaux et des argiles. Ces hydrates tapissent les bords des particules argileuses et constituent une couche qui enrobent et assurent le lien entre les particules. Ces changements sont ainsi à l'origine des améliorations des propriétés géotechniques des sols traités. Les travaux de recherche réalisés démontrent que le processus et la cinétique des réactions chaux– argile dépendent du cation échangeable, de la quantité de chaux disponible, de la température de maturation et de la structure de l'argile : smectite, illite ou kaolinite
Lime treatment techniques have largely been developed across the word mainly in civil engineering works. The context of sustainable development implies to improve the rate of reuse of clay soils in the earthworks. This study demonstrates that whatever the plasticity and poor hydromechanical properties of clay soils, the lime treatment is effective. Experimental results on highly plastic clay soil show that all geotechnical properties progress with the lime treatment: the swelling is eliminated, the plasticity is reduced greatly and the strength increases. Monitoring the physicochemical lime-clay reaction allowe to determine the quantities of lime required for short term and/or long term changes in the hydromechanical behaviour of treated clay soils. The cation exchange pursued by the pozzolanic reactions induced mineralogical, textural and structural changes in the treated soil. New hydrates are formed through the consumption of lime and clay. These hydrates contour the edges of clay particles and formed a layer which coat and provide the link between particles. These changes are well behind improvements in geotechnical properties of treated soil. The research conducted in this thesis shows that the process and the kinetics of lime-clay reactions depend on the exchangeable cation, the amount of lime available, to the curing temperature and the structure of the clay smectite, illite and kaolinite

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Chouchene, Ajmia. "Etude expérimentale et théorique de procédés de valorisation de sous-produtis oléicoles par voies thermique et physico-chimique." Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00703759.

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Abstract:

En Tunisie, l'extraction d'huile d'olives génère d'énormes quantités de sous-produits oléicoles : les grignons d'olives et les margines. De ce fait, la valorisation de ces sous-produits par deux voies (thermique et physicochimique) a été réalisée. Le premier volet concerne une nouvelle alternative qui consiste à utiliser les margines en mélange avec une matrice solide pour constituer un combustible de biomasse. La sciure et les grignons d'olives (GO) ont été choisis comme matrice d'absorption à moindre coût. Lors des essais de combustion, le bilan de carbone augmente avec l'augmentation de température, accompagné d'une augmentation du monoxyde de carbone et des composés organiques volatils. Toutefois, il a été mis en évidence la nécessité de travailler avec un temps de séjour plus élevé pour minimiser l'émission des imbrûlés. Ce procédé d'imprégnation est une technique prometteuse de réduction des impacts environnementaux de margines. Le mélange GO/margines ayant un taux d'imprégnation ≤ à 28% a montré un comportement similaire à ceux des grignons d'olives sous inerte et sous air. L'utilisation de ce mélange GO/margines semble être une solution pour la Tunisie puisque la ressource est présente et permettra d'augmenter les rendements des exploitations. Quant à la valorisation physicochimique des grignons d'olives, elle a été dédiée à l'étude de l'adsorption du nickel et du cuivre. L'étude de piégeage de ces métaux dans les cendres a révélé que le nickel et le cuivre se volatilisent peu ou ne se volatilisent pas. Ces métaux sont très faiblement solubles par lixiviation des cendres. En conséquence, le transfert vers l'atmosphère et l'environnement est alors inexistant ou minimal.

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Vérilhac, Isabelle. "Etude physico-chimique du traitement de surface par irradiation u. V. De materiaux composites." Orléans, 1995. http://www.theses.fr/1995ORLE2030.

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Abstract:

Le traitement de surface par rayonnement ultraviolet de materiaux composites s. M. C. (sheet molding compound) a matrice polyester engendre une modification physico-chimique de la surface. L'accent sera porte sur la caracterisation et la reactivite de surface de ces materiaux. Les objectifs industriels sont l'amelioration de l'adherence de la couche d'appret sur le smc et l'optimisation du procede. Pour cela, une etude fine des mecanismes mis en jeu lors de l'irradiation sous le rayonnement ultraviolet est apprehendee. La complementarite des techniques d'analyse (mesure de mouillabilite, m. E. B. , i. R. -a. T. R. , x. P. S. , r. P. E. ) a permis d'obtenir une vision globale des echantillons, allant de l'aspect morphologique aux proprietes de reactivite. La correlation des differents resultats a permis de determiner un rendement optimal du traitement de surface pour des energies d'insolation comprises entre 8 et 10j/cm2. Celles-ci sont suffisantes pour obtenir l'adherence et eviter le developpement d'une structure ecaille par exces d'irradiation. Les resultats x. P. S. Mettent en evidence l'evolution des liaisons chimiques de surface avec l'augmentation des groupements oxygenes c-o, c=o, coooh. La fonctionnalisation se stabilise a une valeur limite du rapport atomique c/o egale a 2. Des insolations in-situ dans la chambre d'analyse du spectrometre et sous atmosphere controlee d'oxygene comparees aux insolations a l'air, suggerent deux processus simultanes: ? la physisorbtion de molecules d'eau genere une disponibilite sterique qui va bloquer l'equation du type norrish i, diminuant ainsi la probabilite de depart en co et co#2 et modifiant la competition entre les differents mecanismes reactionnels. ? le second processus decoule de la cinetique des gaz: une pression d'oxygene (0,5mbar) suffisante par ailleurs pour creer des langmuirs d'oxygene absorbe a la surface, n'a en definitive qu'un rendement statistiquement tres faible dans la fonctionnalisation de cette surface

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Fontan, Philippe. "Etude physico-chimique et impact économique du traitement des effluents graisseux sur l'aire marseillaise." Aix-Marseille 3, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX30048.

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Abstract:

Les difficultés rencontrées lors de l'élimination des résidus graisseux collectés par les sociétés d'assainissement ont été le point de départ de cette étude. Les résidus graisseux sont les déchets générés lors des opérations de nettoyage et de vidange des séparateurs à graisse implantés principalement dans les entreprises de restauration. En 1999, sur la commune de Marseille, aucun exutoire réglementaire n'était disponible pour ce type de déchet. Avant d'envisager la création d'un site de traitement spécifique, les volumes produits ainsi que les caractéristiques physico-chimiques du déchet ont dû être estimés à l'aide d'une enquête et d'une étude bibliographique. Ce projet est un état des lieux des connaissances actuelles en matière de traitement des graisses appliqué au contexte socio-économique marseillais. Seule une parfaite traçabilité du déchet permettra d'assurer un traitement réglementaire et la pérennité de la filière
The difficulties encountered by the sanitation companies for the disposal of greasy wastes were the starting point for this study. Greasy residues are mainly generated by the cleaning operations of grease traps installed in the food processing businesses. In 1999, in Marseille, no law-compliant treatment solution was available for this kind of waste. Before considering the creation of a treatment facility, the characteristics and quantities of waste had to be estimated through a survey and a bibliographic study. This project is an inventory of the actual knowledge in the treatment of greasy residues. Only a complete trailing of waste will lead to a satisfactory handling of the waste and will assure the timelessness of the treatment path

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Gailliez-Degremont, Emmanuelle. "Polyamines adsorbées sur silice : caractérisation physico-chimique : application au traitement des eaux : étude préliminaire." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-170.pdf.

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Abstract:

Cette etude concerne des billes de silice poreuse enrobees de polymere, utilisees en chromatographie liquide. Les silices choisies presentent des rayons poreux de 100 et 1000 angstroms. Les polymeres utilises pour l'enrobage sont des polyamines: la poly(ethylenimine) et la poly(4-vinylpyridine). Nous avons tout d'abord etudie la synthese et la caracterisation de ces supports. Une etude microscopique approfondie a confirme l'heterogeneite de la texture poreuse des billes, mise en evidence par les mesures de repartition de pores. Dans le cas des billes de rayon poreux 1000 angstroms, cette heterogeneite est tres marquee: il existe des billes avec des petits pores et des billes avec des grands pores. Cette heterogeneite de la texture poreuse conditionne le phenomene d'adsorption et fragilise les billes. La caracterisation a egalement mis en evidence des differences entre les donnees du fournisseur et les notres. L'etude de l'interface polymere/silice par microsonde raman, confirme que les silanols sont les principaux sites d'adsorption. Elle revele egalement deux populations a la surface des billes: le polymere chimisorbe et le polymere physisorbe. La nature et la structure du polymere influent aussi sur le phenomene d'adsorption. La poly(ethylenimine), de structure branchee, est moins bien ancree a la surface des billes. La passivation est moins efficace que pour la poly(4-vinylpyridine) car il reste des silanols libres a la surface des billes apres enrobage. Ensuite nous avons applique nos supports au traitement des eaux. Nos essais (preliminaires) indiquent que les supports a base de poly(ethylenimine) adsorbent le plomb et le mercure, et que les supports a base de poly(4-vinylpyridine) sont efficaces pour l'elimination du pentachlorophenol. Cette etude a montre l'influence de la taille des pores et de la conformation du polymere adsorbe sur la capacite d'adsorption de ces polluants.

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Gendrault-Derveaux, Sophie Gourdon Rémy. "Etude d'un traitement combiné bio-physico-chimique pour la décontamination des eaux polluées en atrazine." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=gendrault_derveaux.

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Gendrault-Derveaux, Sophie. "Etude d'un traitement combiné bio-physico-chimique pour la décontamination des eaux polluées en atrazine." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0045/these.pdf.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude d'un procédé bio-physico-chimique pour le traitement d'eaux polluées par de l'atrazine. Le procédé étudié consiste en une biofiltration, utilisant l'écorce de pin comme support d'adsorption et comme agent de biodégradation la souche bactérienne Pseudomonas ADP sp. , connue pour sa capacité à minéraliser l'atrazine en tant que source d'azote. Cette technique vise à éliminer totalement le polluant par minéralisation, valorisant l'écorce de pin, un déchet de l'industrie du bois, le tout à faible coût. Dans un premier temps, les essais d'adsorption ont montré que l'atrazine était retenue en faible quantité sur l'écorce de pin, comparé à la capacité d'adsorption d'un charbon actif, rendant le pesticide disponible pour les micro-organismes engagés dans le traitement. L'approche biologique en milieu liquide a montré que la biodégradation de l'atrazine pouvait avoir lieu à pH acide (jusqu'à pH 4,4) imposé par la présence de l'écorce en solution aqueuse et à des températures relativement basses (jusqu'à 12ʿC) permettant d'exploiter ce procédé de manière rustique : pas de chauffage ni besoin de tamponner l'eau à traiter. Pseudomonas ADP sp. A prouvé qu'elle était capable de survivre en présence des composés organiques de l'écorce de pin et de les consommer en tant que source unique de carbone. D'autre part, aucune source d'azote supplémentaire à l'atrazine ne doit être apportée au cours du traitement sous peine de voir la minéralisation de celle-ci diminuer. La microflore indigène de l'écorce de pin a montré une légère capacité à minéraliser l'atrazine pour des concentrations en atrazine comprises entre 45 æg. L-1 et 20 mg. L-1 permettant, à forte concentration uniquement, d'augmenter le rendement global du traitement. D'une manière générale, la présence de cette microflore n'aurait qu'un très léger effet inhibiteur vis à vis de la croissance de Pseudomonas ADP sp. Et de sa capacité à minéraliser l'atrazine. L'étude du traitement combinant adsorption et biodégradation a été réalisée en essais batch et en colonnes. En batch, 50% de l'atrazine sont minéralisés en 4 jours ; 50% restent adsorbés irréversiblement à l'écorce et donc non disponibles pour les bactéries. En colonne, l'apport de Pseudomonas ADP sp. Améliore l'efficacité du traitement de 50% à 100% par rapport au procédé d'adsorption seul. Le traitement étudié semble inexploitable pour traiter des eaux contenant une faible concentration en atrazine (quelques æg. L-1). En revanche, ce procédé combiné pourrait être envisagé comme pré-traitement pour des eaux fortement polluées (quelques mg. L-1)
This work concerns the study of a combinated process for the treatment of waters contaminated with atrazine. The treatment consists in a biofiltration ; it uses pine bark as the support of adsorption and the strain Pseudomonas sp. ADP, known for its capacity to mineralize atrazine, using the pesticide as sole nitrogen source. This process aims at a total elimination of the pollutant, recycling pine bark, a by-product of wood industry, at low cost. In a first step, the adsorption assays showed that atrazine was relativelyslightly retained by pine bark, as compared to the adsorption capacity of an activated carbon. This characteristic makes the pollutant easily available for the micro-organisms involved in the treatment. The biological approach in liquid medium showed that atrazine biodegradation could occur under acidic conditions (down to pH 4. 4) imposed by the presence of the bark in an aqueous solution and at low temperatures (until 12°C), allowing the development of the process in rustic conditions: without heating and without buffering. Pseudomonas sp. ADP proved that it was able to survive in the presence of the pine bark organic compounds and metabolize them as a carbon source. Moreover, no other nitrogen source in more of atrazine has to be added during the treatment, otherwise considerably decreasing the mineralization of atrazine. The indigenous microflore of the bark showed a low capacity for the mineralization of atrazine for concentrations ranging from 45 µg. L-1 to 20 mg. L-1. At high atrazine concentration, this effect increases the global capacity of the treatment. The presence of the pine bark microflora was shown to inhibit very slightly the growth of Pseudomonas sp. ADP and its capacity to mineralize atrazine. The study of the combinated process was done in batch and in column experiments. In batch assays, 50% of atrazine were mineralized in 4 days, as the other 50% stayed irreversibly adsorbed onto pine bark and were not available for the micro-organisms. In column assays, the contribution of Pseudomonas sp. ADP improves by 50 to 100% the efficiency of the treatment as compared to the adsorption process. The studied treatment appears be inexploitable for the treatment of waters contaminated with low concentrations of atrazine. However, the combinated process could be considered as a pre-treatment for the decontamination of water highly polluted

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Vaillant, Marie-Laure. "Stabilité physico-chimique et propriétés mécaniques d'un verre métallique massif ZrCuAlNi de l'ambiante à 600°c." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10134.

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Abstract:

La synthèse de verres métalliques sous forme massive est récente et il est encore parfois difficile d'obtenir des matériaux totalement amorphes. Nous avons pu mettre en évidence dans le verre métallique massif Zr55Cu30Al10Ni5 le rôle déterminant de l'oxygène dans la germination de cristallites dendritiques dont une structure cristallographique a été proposée. La stabilité en température ainsi que la cristallisation (phases formées, cinétique) de la matrice vitreuse ont été étudiées par différentes techniques : DSC, mesure de résistivité ou mesure in situ du module d'Young à chaud. Certaines propriétés mécaniques de ce verre ont été mesurées à température ambiante et à chaud : Dureté, modules d'élasticité (par échographie ultrasonore et spectroscopie mécanique), comportement au rayage, fluage. Les applications des verres métalliques massifs sont encore assez restreintes mais leurs propriétés remarquables permettent d'espérer une utilisation beaucoup plus étendue dans les années à venir.

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Cherif, Ahmed-Toufik. "Etude physico-chimique du transport des acides dans les procédés membranaires. Application à la reconcentration et à la purification des acides minéraux." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20084.

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Abstract:

En electro-electrodialyse, la reconcentration d'acide est limitee par le phenomene de fuite en proton a travers les membranes echangeuses d'anions #(#m#e#a#). L'ensemble des resultats obtenus a permis d'elaborer un modele interpretatif base sur les equations d'electrodiffusion qui rend relativement bien compte des donnees experimentales. Par ailleurs, ce travail, a permis de mettre au point une membrane a faible fuite en proton. En dialyse, le defaut de selectivite de la membrane neosepta afn, a ete exploite pour la recuperation selective des acides en presence de sels. Une etude physico-chimique a permis de determiner les phenomenes qui sont a la base de la selectivite du transport. Enfin, de nouvelles membranes echangeuses d'ions ont ete testees. Des performances interessantes ont ete obtenues pour les trois procedes

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Ville, d'Avray Marie-Amélie de. "Contribution à l'élaboration d'un outil de simulation de procédés de transformation physico-chimique de matières premières issues des agro ressources : application aux procédés de transformation de biopolymères par extrusion réactive." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2010. http://www.theses.fr/2010ECAP0020/document.

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Abstract:

Le développement des bioraffineries repose sur une conception optimisée d’installations industrielles en synergie comportant un grand nombre de flux de matière et d’opérations unitaires. Le recours à des simulateurs de procédés présente un intérêt certain dans la conception, l’analyse et l’optimisation de tels procédés. Souhaitant initier le développement d’un outil de simulation adapté à ce secteur, nous nous sommes appuyés sur l’exemple d’un procédé d’oxydation de biopolymères par extrusion réactive. Les procédés d’extrusion réactive sont caractérisés par un couplage intime entre écoulement, thermique et cinétiques réactionnelles. Les modalités de ce couplage dépendent des réactions visées. Souhaitant proposer un modèle flexible, intégrable dans un simulateur statique de procédés, et permettant d’atteindre un bon compromis entre la prédictivité et la quantité d’essais nécessaires pour ajuster les paramètres du modèle, nous avons opté pour une approche de modélisation mixte reposant à la fois sur une représentation de l’écoulement à l’aide de réacteurs idéaux et sur des lois de la mécanique des fluides. L’écoulement est modélisé par une cascade de réacteurs continus parfaitement agités (RCPA) avec reflux. Chaque RCPA est caractérisé par un taux de remplissage qui dépend des conditions opératoires. Le calcul du taux de remplissage des RCPA, de la pression matière et des débits circulant entre les RCPA en régime permanent est effectué en réalisant un bilan matière sur chaque RCPA. La température matière dans chacun des RCPA est calculée grâce à un bilan thermique. La modification chimique du matériau est décrite à l’aide de trois réactions : l’oxydation dépolymérisante, la formation de groupements fonctionnels (carbonyles et carboxyles) et la dégradation thermomécanique du biopolymère sous l’effet de la chaleur et des contraintes de cisaillement. L’établissement des équations de bilan de population auxquelles on applique la méthode des moments, permet de calculer simultanément les masses molaires moyennes en nombre et en poids du polymère ainsi que la teneur en agent oxydant dans chacun des RCPA. La viscosité est reliée à masse molaire moyenne. Un algorithme de calcul itératif permet de coupler le bilan matière, le bilan thermique et le calcul réactionnel. Les données expérimentales nécessaires à la validation du modèle ont été fournies par la plate-forme expérimentale mise au point au CVG (Centre de Valorisation des Glucides, Amiens) dans le cadre du programme Synthons. Une méthode d’ajustement des paramètres du modèle à partir d’un nombre minimal de données expérimentales a été proposée, permettant d’évaluer le caractère prédictif du modèle. Le modèle d’extrusion réactive ainsi ajusté a permis de reproduire les résultats expérimentaux obtenus pour différents matériaux, débits, vitesses de rotation, et sur deux extrudeuses detaille et de configuration différentes. L’intégration du modèle d’extrusion réactive dans un simulateur de procédés - le logiciel USIM PAC - a permis de simplifier sa mise en œuvre,offre des perspectives en optimisation et dimensionnement d’équipement et rend possible la simulation de l’opération d’extrusion réactive au sein d’une chaîne de transformation complète
The development of biorefineries requires integrating and optimizing plants and handling a large number of material flows and unit operations. The development of a process simulator dedicated to this field would thus be of great interest. This is what we intended to initiate by relying on the example of the oxidation of biopolymers by reactive extrusion. Reactive extrusion is characterized by a strong coupling between flow, heat transfer and reaction kinetics. This coupling depends on the desired reactions. We here intended to elaborate aflexible model, being easily integrated into a static process simulator, and enabling to reach agood compromise between the predictive character of the model and the amount of experiments required to adjust model parameters. Therefore, we adopted a hybrid modelling approach combining a flow description based on ideal reactors and continuum mechanics laws. Flow is modeled as a cascade of continuous stirred tank reactors (CSTR) with possible backflow. Flow rates between CSTRs are calculated using physical laws taking into account the operating conditions and geometric parameters of the equipment. Each CSTR is characterized by a filling ratio, which depends on the operating conditions. The calculation of steady-state filling ratio, pressure and flow rates between the CSTRs is achieved by performing a material balance in each CSTR. Material temperature in each CSTR is calculated through a thermal balance. The chemical modification of the material is described using three reactions: the oxidative depolymerization, the formation of functional groups(carbonyl and carboxyl) and the thermomechanical degradation of the biopolymer induced by heating and shearing. The number-averaged and weight-averaged molecular weight of the biopolymer and the oxidant content in each CSTR are computed simultaneously by applying the moment operation to population balance equations. Viscosity is linked to the mean molecular weight. An iterative algorithm enables to couple material balance, thermal balance and reaction kinetics. The experimental data required for model validation were provided by the experimental platform developed at the CVG (Centre de Valorisation des Glucides,Amiens, France) in the frame of the Synthons program. A method was proposed in order to adjust model parameters with a minimal number of experimental data, enabling to assess the predictive character of the model. Once the parameters were adjusted, the reactive extrusion model enabled to reproduce the experimental results obtained with different raw materials,flow rates, screw rotation speeds, and using two extruders with different size and screw configuration. The integration of the reactive extrusion model into a process simulator - the USIM PAC software - enabled to simplify its implementation. This constitutes a promising step in a perspective of process optimization and scale-up, and enables to simulate a reactive extrusion operation within a global plant simulator

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Lecourt, Michael. "Etude de la réduction de la consommation énergétique du raffinage des pâtes chimique par traitement enzymatique." Aix-Marseille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX1A084.

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Abstract:

Le raffinage des pâtes chimiques blanchies est de première importance pour produire des papiers suffisamment résistants répondant aux exigences de production sur machine et de qualité. Cette étape permet de modifier les caractéristiques morphologiques des fibres, d'améliorer la formation de la feu ille et d'augmenter les résistances mécaniques du papier. Le raffinage requiert jusqu'à 30% de la consommation totale d'une usine de production de papiers; en conséquence, des solutions visant à réduire la facture énergétique de ce poste sont recherchées. Dans ce contexte, l'utilisation d'enzymes dans le processus de préparation des fibres est une de ces solutions respectueuse de l'environnement. Des enzymes présentant des actions ciblées sur les composants de la paroi des fibres ont été appliquées à des pâtes commerciales blanchies issues de la cuisson de mélanges de résineux et de la cuisson d'eucalyptus brésilien avant raffinage. Grâce à ces travaux, l'impact du traitement enzymatique sur l'organisation des composés de la paroi et les propriétés des fibres a été évalué et quantifié. Les résultats diffèrent d'une enzyme à l'autre. Les enzymes ayant une activité cellobiohydrolase, xylanase ou mannanase ont présenté une action limitée. Peu de changements été observés. Seul le traitement par une xylanase a permis une amélioration de blancheur. Les cellulases présentant une activité endoglucanase majoritaire ont conduit à une ouverture de la structure des fibres, une augmentation de la proportion d'eau liée et de la résistance à la rupture du papier. L'observation en microscopie électronique couplé à de l'immunomarquage a par ailleurs permis de mettre en évidence la pénétration de cette enzyme au coeur de la paroi de la fibre. Toutefois, dans le cas de la pâte de résineux, la longueur des fibres a fortement été réduite. L'optimisation des conditions de traitement mécanique au travers d'une diminution de l'intensité de raffinage et de la quantité d'enzymes appliquée a permis de limiter la perte de résistance au déchirement consécutive à cette coupe. Dans ces conditions, en acceptant une diminution des résistances de 10% pour la rupture et de 13% pour le déchirement, une économie d'énergie de raffinage de 40% devient possible. Dans le cas de la pâte d'eucalyptus, les endoglucanases ont généré les effets les plus importants avec une augmentation de la résistance des feuilles et une égouttabilité supérieure. Avec un raffinage enzymatique optimisé, il devient possible de réduire de 45% la consommation d'énergie pour atteindre une résistance à la rupture de la feuille de papier de 4km (longueur de rupture)
To produce papers matching with the requirements of paper machines and customers , it is of of the utmost importance to refine bleached chemical pulps. This stage allows modifying the morphological characteristics of fibres, to improve the paper formation and to develop the mechanical resistance of paper. The refining requires up to 30 % of the total energy consumption of a paper mill. Consequently, it is a key issue to look for solutions aiming at reducing the energy bill of this post. In this context, the addition of enzymes in the process could be one of these environmentally friendly solutions. The enzymes chosen, introduced before refining, have a specific action on the fibre wall chemid ll components of bleached kraft pulps which have been obtained from a mix of softwood or fram Brazilian eucalyptus. Results of introducing the enzyme allowed assessment and quantification of the impact of the enzyme treatment on fibre compounds organization and praperties. The consequences of the enzyme treatment differed from an enzyme to another one. Enzymes presenting an activity cellobiohydrolase, xylanase or mannanase had limited effects. Changes were too narrow to be noticed. Xylanase treatment only resulted in an improvement in pulp brightness. Cellulases presenting major endoglucanase activity opened the structure of fibres, increasing the proportion of linked water in the wall and the tensile strength of paper. Observations with electron microscopy coupled with immunolabelling technique showed the penetration of this enzyme through the fibre wall. Nevertheless, in the case of softwood pulp, fibre length dropped. The optimization of the enzyme amount and the mechanical treatment through a reduction of the refining intensity, reduced tear strength losses. In these conditions, if a reduction of 10 % of tensile strength and 13 % of tear strength can be tolerated, 40 % of refining energy could be saved. Ln the case of eucalyptus pulp, endoglucanases generated the most important effects with an improvement of the paper resistance and a better drainage. With an optimizedenzymatic refining, it became possible to reduce the energy consumption by 45 % to reach 4km of breaking length, while maintaining high levels in the other relevant parameters

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Rondeau, Anne. "Compréhension du fonctionnement biologique et physico-chimique d'un biofiltre végétalisé pour le traitement de polluants atmosphériques urbains gazeux." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10012/document.

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Abstract:

En ville, les parcs de stationnement couverts représentent un milieu confiné dans lequel s'accumule une pollution importante et complexe. Ils constituent également une source de pollution pour leurs abords puisqu'aucune obligation de traitement n'est imposée sur la qualité de l'air rejeté dans l'atmosphère par les systèmes de ventilation. Dans le cadre du traitement de l'air, l'utilisation d'un biofiltre végétalisé, faisant intervenir des bactéries et des plantes en association, constitue une solution innovante contribuant à l'amélioration de la qualité de l'air en ville en réduisant la dispersion de polluants gazeux dans l'atmosphère. Dans un contexte de « recherche et développement », l'objectif est de comprendre le fonctionnement biologique et physico-chimique du biofiltre dans le but d'en améliorer la maitrise opérationnelle. Le caractère innovant de l'étude porte sur le traitement d'importants volumes d'air viciés contenant de faibles concentrations de polluants, tels que les NOx et les COV (de l'ordre de 100 à 200 µg/m3), par un biofiltre planté d'épaisseur modeste. L'utilisation d'une unité pilote de biofiltration a permis d'évaluer l'influence de la présence de plante, ainsi que la nécessité d'un apport d'engrais, sur les capacités d'épuration d'un tel système. Afin d'optimiser les volumes d'air traités tout en limitant l'empreinte au sol des biofiltres végétalisés, la vitesse de passage de l'air a été augmentée et l'épaisseur de garnissage réduite. Le rôle des bactéries indigènes a été caractérisé par une étude fonctionnelle des communautés bactériennes impliquées dans la dégradation des NOx et des TEX d'une part, et par une étude quantitative et qualitative de la communauté bactérienne totale, en utilisant des approches de biologie moléculaire, telles que l'amplification par PCR en temps réel et le pyroséquençage à partir de l'ADN métagénomique
In town, underground car parks are confined spaces in witch large and complex pollution are accumulated. They are also a source of contamination of the external environment since the treatment of the air pumped out by ventilation system sis not regulated. In the framework of air treatment, using planted biofilter, combining bacteria and plants, is an innovative solution contributing to the improvement of urban air quality by reducing the dispersion of gaseous pollutants in the atmosphere. In a « research and development » context, the objective is to understand the biological and physico-chemical operation for improving operational control. This innovative study focuses on the treatment of high volumes of air containing a low concentrations of pollutants, such as NOx, VOCs (about 100 à 200 µg.m-3) through a thin planted biofilter. The use of a pilot-scale unit of biofiltration allowed to evaluate the influence of the plant, as well as the necessity of a fertilization, on the removal efficiency of such a system. In order to maximize the volumes of treated air while limiting the footprint of the planted biofilters, the superficial gas velocity has been increased and the thickness of the packing material decreased. The indigenous bacteria have been characterized by a functional study of the bacterial communities involved in the degradation of NOx and TEX on one part, and by a quantitative and qualitative study of the total bacterial community on the other part, by using molecular biology approaches, such a real-time PCR amplification, and pyrosequencing from metagenomic DNA. Results on pilot-scale unit have shown a removal efficiency greater than 97%, in all environmental conditions tested. Consequently, it seems possible to treat high volumes of air containing low concentrations of TEX through a thin planted biofilter. The presence of plants does not seem to have short-term impacts on the removal efficiency when a fertilizer promotes the nitrogen availability in the packing material. The evaluation of the global microbiological functioning showed the potential of microbial communities in the biodegradation of NOx and TEX in planted biofilters. The indigenous bacterial communities of the packing material and the mound of soil are rapidly able to adapt to the functioning conditions of such a system

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Durand, Thibaut. "Stratégies analytiques pour la caractérisation physico-chimique des particules ultrafines métalliques. Application aux aérosols ultrafins générés lors de procédés thermiques (fonderie, projection thermique)." Thesis, Pau, 2014. http://www.theses.fr/2014PAUU3057/document.

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Abstract:

Dans l’industrie, les sources d’expositions aux particules ultrafines (PUF) sont nombreuses et connues depuis longtemps. Ces particules quelles soient manufacturées ou non intentionnelles (générées au cours de procédés industriels) présentent des propriétés singulières qui impliquent des effets sur la santé différents de ceux induits par des particules de plus grande taille (micrométrique). L’étude spécifique des PUF nécessite donc le développement de méthodes de prélèvement et d’analyse adaptées permettant d’obtenir des informations pertinentes complémentaires à la masse totale de poussières prélevées. Cette métrique semblerait insuffisante pour caractériser correctement les effets toxiques des PUF. La thèse a donc été menée dans l’optique de disposer de méthodes dédiées à l’analyse des nanoparticules et en particulier sur la caractérisation chimique des particules en fonction de leur taille (couplage entre dispositifs de prélèvement en fonction de la taille des particules et méthode d’analyse). Les méthodes développées ont ensuite été testées sur des échantillons provenant soit de sites et/ou procédés industriels (fonderie, projection thermique) soit d’essais en laboratoire par prélèvement sur banc de génération de PUF
Expositions to nanoparticles (NPs) are known in industrial hygiene for a long time. Either from primary or secondary sources (industrial processes), these particles have specific properties which imply different toxicities compared to larger particles (micrometric) from the same material. Therefore NPs study requires adapted sampling and analytical technique development and more specifically methods allowing to access relevant information other than total dust mass. The latter seems not be sufficient for toxic effect assessment. Thus, this work has been conducted in order to dispose of analytical methods dedicated to NPs and especially on size-dependent particle chemical analysis. Then, the developed methods have been applied on samples collected either from industrial sites and/or processes (smelter, thermal projection), either from NP generation bench

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Camacho, Patricia. "Etude de procédés de réduction de la production de boues par couplage de traitements physique ou chimique et biologique." Toulouse, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAT0033.

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Abstract:

Les exigences de la législation sur l'eau et les déchets auront pour conséquence, une augmentation de la production de boues associée à des contraintes croissantes d'évacuation. Aussi, l'étude de procédés contribuant à une réduction de la production de boues tout en préservant la qualité de l'épuration de l'influent devient une priorité. Dans un premier temps, la production de boues d'un système biologique conventionnel a été étudiée. Un modèle mathématique a été appliqué afin de décrire et de quantifier par une étude de sensibilité du modèle, les paramètres déterminants de la production de boues tels que le rendement de conversion, le taux de décès et la fraction inerte. L'étude des différents traitements physico-chimiques a permis l'évaluation des potentialités spécifiques tant vis à vis de la réduction de la taille des particules, favorable à une augmentation de la biodégradabilité que, vis à vis d'une inactivation des cellules, synonyme d'une augmentation des besoins de maintenance et/ou du décès cellulaire et/ou de la lyse cellulaire. L'étude et l'identification de la synergie des processus physico-chimiques et biologiques de transformation de la matière organique et minérale est réalisée à partir d'essais en continu. L'analyse partielle des mécanismes d'action des traitements associés a été réalisée à partir des essais en discontinu et continu. Une réduction significative de la production de boues ne semble envisageable que, si le traitement associé induit une augmentation des besoins de maintenance des cellules, une augmentation de la biodégradabilité de la pollution accumulée dans le système lors du procédé d'épuration. Basée sur les performances des systèmes en terme de réduction de la production de boues et sur les mécanismes d'action, une première comparaison des technologies de traitements associés est réalisée. Le suivi de la qualité de et des boues produites permet de valider l'intégration de tels procédés dans la filière de traitement des eaux usées
Due to the increased number of wastewater treatment plants, their higher efficiency and more stringent regulations, a great interest in techniques allowing for the minimisation of the sludge production without decreased quality effluent in the past years. The work presented here aims at investigating three of these different techniques. The sludge production of conventional biological wastewater treatment was studied. A sensitivity study with an activated sludge model was realised identify the determining parameters of sludge production which are yield conversion, decay rate and inert organic fraction. The performances of the disintegration techniques were studied to evaluate the specific potentialities in term of: reduction in the size of sludge particles which would enhance the organic matter biodegradability, biological cell inactivation, which is likely to increase maintenance requirements and/or cells decay rate and/or cells lysis. The contribution of the physico-chemical and biological processing of organic and mineral matter was then studied during continuous experiments carried out at the pilot scale. In this view, physico-chemical treatments of sludge were associated with wastewater biological treatment. The combination of the results obtained under discontinuous and continuous experiments results allowed for a partial analysis of the physico-chemical treatment action mechanisms. To reach a significant minimisation of sludge production, physical- or chemical- treatment should : increase the maintenance requirements, increase biodegradability of organic matter accumulated during the wastewater treatment, probably, modify the chemical structure

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Oliveira, Pedro. "Des propriétés morphologiques des flocs biologiques aux conditions de fonctionnement de systèmes à boues activées." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://oatao.univ-toulouse.fr/20946/3/OLIVEIRA_Pedro_20946.pdf.

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Abstract:

Parmi les différentes technologies pour produire un effluent conforme aux normes de rejet en vigueur, les Procédés par Boues Activées sont largement utilisés en tant que traitement biologique du fait de leur faible coût et de leur facilité d’implémentation. Ces procédés réalisent l’abattement des polluants en deux étapes : (1) la biodégradation par des microorganismes dans un bassin d’aération et (2) la séparation de la biomasse par décantation. Les paramètres opératoires peuvent agir sur l’efficacité du procédé, notamment en modifiant les propriétés des boues . L’objectif de ce travail est d’apporter un nouvel éclairage sur cette relation triangulaire en mettant en perspectives les propriétés de taille et de forme des flocs de boues et les performances du procédé de traitement. La première étape pour parvenir à cet objectif a consisté à développer une méthodologie de caractérisation des flocs de boues par analyse d’images à l’aide du microscope automatisé Morphologi G3 de Malvern Instruments. Le protocole de mesure proposé repose sur le choix de la cellule d’analyse, du facteur de dilution, du grossissement, du seuil de niveau de gris mis en œuvre pour la binarisation des images et du nombre total de particules analysées. Des boues provenant de plusieurs stations d’épuration ont été étudiées afin d’évaluer la robustesse de la méthodologie. Des différences en termes de propriétés de taille et forme - Diamètre équivalent (Deq), Circularité (C), Convexité (Cx), Solidité (S) et Rapport d’Aspect (RA) - entre les différentes boues sont clairement apparues. Le protocole de caractérisation de la morphologie étant établi et validé, deux campagnes expérimentales ont été mises en œuvre en utilisant un système à boues activées à l’échelle pilote alimenté par un effluent synthétique. Les descripteurs morphologiques ont été mesurés sur des échantillons d’environ 100 000 flocs permettant d’atteindre une statistique fiable aussi bien sur la taille que sur la forme des agrégats. La performance du procédé a été évaluée en suivant des indicateurs physicochimiques classiquement associés au traitement des eaux usées : Matières en Suspension (MES), Indice de Boue (IB), taux d’abattement de la Demande Chimique d’Oxygène (DCO) et de l’Azote (N). Cette stratégie a permis d’identifier des relations entre les performances d’épuration, la morphologie des agrégats et les paramètres opératoires. Pendant la première campagne, trois valeurs différentes de l’âge de boue ont été imposées : 15, 20 et 30 jours. Lors d’un changement d’âge de boue, la taille et la circularité des flocs biologiques augmentent temporairement avant de se stabiliser à nouveau à leurs valeurs initiales. Ainsi, en régime permanent, les distributions en taille et en circularité semblent indépendantes de l’âge de boue. Lors de la deuxième campagne, trois paramètres opératoires ont été modifiés : la charge organique, le taux de recirculation et le rapport DCO:N. Une charge organique élevée a provoqué une forte augmentation de la taille des flocs et une diminution de leur solidité. Ce résultat peut être expliqué par la croissance de bactéries filamenteuses qui impacte fortement la morphologie des flocs et la performance du procédé. L’augmentation du taux de recirculation et la diminution du rapport DCO:N ont, en outre, induit une légère réduction de la taille des flocs et une évolution peu significative des valeurs de circularité et convexité. L’analyse des distributions en 3 Dimensions couplant les données de taille et de forme s’est révélée un outil prometteur, permettant de proposer des mécanismes responsables de l’évolution des propriétés morphologiques des boues. Enfin, une autre approche a été développée sur la base de deux dimensions fractales reliant l’aire et le périmètre des flocs (Dpf) ou l’aire et la longueur maximale (D2). De brusques variations de Dpf et D2 ont été corrélées avec les phénomènes liés au développement de bactéries filamenteuses.

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Dissertations / Theses on the topic 'Procédés de traitement physico-chimique'

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